ISDNはなぜ既存の電話回線で使えるのか？

質問

ISDNは統合デジタル通信網いわれ、デジタル回線による電話サービスであるにもかかわらず、なぜ、既存の電話回線をそのまま使えるのですか？
電話回線はアナログ回線であるのにデジタル信号が送れるのですか？

送る電流や電圧が違うだけで、アナログ回線でもデジタル信号が送れると聞いたのですが、それならなぜ、ISDNではなく、一般電話回線でインターネットに接続するとき、わざわざモデムでデジタル信号をアナログ信号に変える必要があるのでしょうか？

ネットワークの勉強をしているのですがごちゃごちゃになってしまって、よくわかりません。どなたか詳しい方、教えてください。

回答No.4

parts · ベストアンサー

Ｑ／既存の電話回線をそのまま使えるのですか？

Ａ／それはいわゆる家庭-交換機を結ぶメタル（同軸）ケーブルのことですかね。まあ、電話回線に間違いはないですが、回線の定義が異なる。

Ｑ／電話回線はアナログ回線であるのにデジタル信号が送れるのですか？
Ａ／ここが、既にＮＧですね。電話線にはアナログもデジタルも厳密にはないです。簡単に通信できる線であるというだけで、線にデジタルの信号を流せばデジタル。アナログならアナログです。アナログ電話とデジタル電話の違いは、収容局交換機と家庭の電話機や保安器及びTA（ターミナルアダプタ）にあります。
電話回線のデジタルアナログとは、機器がデジタルであるとか、回線がデジタルであるということではなく、電話機や収容局側がデジタル化されているということを指します。

アナログ電話とは、伝送経路や電話機において音声をそのままTone（音階）として送る物です。電気信号の波長をTone変調で転送するだけです。これがアナログ電話。
ＡＤＳＬもデジタルデータ信号をＤＭＴ変調でＴｏｎｅに変更します。これは、単純な方式で電話に限らず地上波アナログテレビも映像をそのまま送る方式ですね。これらは、ただ単にそのままのデータをやりとりするというだけのことです。

デジタル電話とは、文字通り音のデータを機械語の２進数（デジタルデータ）に変換します。０と１、ＯＮとOffで信号をやりとりするだけです。TAなどの機器で音声をデジタルにA/D変換します。そして、回線にデジタル信号を載せることを指します。

では、回線を変える必要がない理由です。
アナログの信号はメタルケーブルを用いますが、デジタルの場合はメタルケーブルと光ケーブルが利用できます。
メタルケーブルは一般に使われる同軸（金属ケーブル）でそこに一定波長の電気信号を流す方式です。デジタルやアナログというのは、ただ単にその電気信号に載せるデータが数字なのか声なのかの違いです。はっきり言ってしまえば、回線自体は別にどんな信号でもデジタルでもアナログでもまあ関係ないわけですよ。ただし、回線の終端と始点にデジタルの信号を発信・受信し変換する場所、逆にアナログを発信・受信し変換する場所がいるということになります。それだけです。

テレビ放送もそうですよね。今話題のデジタル放送、受信するには専用のチューナーが必要ですよ。テレビ局には対応機材が必要ですよ。ただ、電波の通る空中に特殊な加工が入りますかね。酸素濃度を上げないと信号が流れないとか・・・そういう物ではありませんよね。
違いは送受信する機材にあるわけです。
ちなみに、光ファイバは内容が異なります。
光ファイバは特性上デジタルでしか信号を流せません。
何故か？
それは、光の点滅でデータを転送するため、点滅が０と１のＯＮ、Offを表します。そのため、アナログの信号を送ることはできません。
いかがでしょうかね。
ちなみに、電話のアナログ信号の帯域幅は３，４ＫＨｚまでです。
デジタル信号は国内仕様のＩＳＤＮであるG.961の場合で、０～３２０ＫＨｚの信号帯域を使います。

ついでに通信専用線のＡＤＳＬは、
１，５Ｍで５，８～１３８ＫＨｚの上り（Upload）と１３８～５５２ＫＨｚの下り（download）を利用。
８Ｍで２５，８～１３８の上りと
１３８～１１０４ＫＨｚまで下りの帯域を使います。

Ｑ／わざわざモデムでデジタル信号をアナログ信号に変える必要があるのでしょうか？
Ａ／ＡＤＳＬがそれです。まあ、理由は恩恵を受けている方なら容易に分かるのでは？速度が低コストですからね。ちなみに、これは正真正銘のアナログの通信方式でデジタル信号をＴｏｎｅ処理し分散転送します。
これを使えば、収容局交換機のデジタル化処理が不要で信号を受け取れる帯域幅の変更とA/D変換機器があればいいですからコストが安い。家庭内回線設備の工事が不要などで結果的に低コストになると同時に高速通信が可能です。
ＩＳＤＮでも以前はこういう高速化計画が合ったのですが、デジタル化するには工事費が掛かりますからね。それに、時間もかかる。次世代の主役ファイバが本格化すれば投資の回収も微妙ですから、結果的にＡＤＳＬが伸びたというわけですね。

お礼

詳しく説明ありがとうございます。
まだ少し混乱している部分もありますが、かなりすっきりしました。

「電話回線のデジタルアナログとは、機器がデジタルであるとか、回線がデジタルであるということではなく、電話機や収容局側がデジタル化されているということを指します。」とありますが、はじめ、電話回線でインターネットをしていた人が途中でISDNに変わった場合、今まで利用していた交換機がアナログ用からデジタル用に変わるということでしょうか？

回答No.7

tnt

昔、電話線にアナログの音声だけが流れていた時代には
問題なかったのですが、
デジタル通信をやりたいという要求が（当然ですね）でてきまして
作られた規格がＩＳＤＮです。

既存の電話回線を使える理由ですが、簡単に言えば、
使えるように作ったからです。
既存の回線で可能な範囲内で高速化したのです。

普通の電線でも、1,0で判断するような信号を送れば
デジタル伝送になりますから。

日本の場合、国土が狭いので、320kbpsの信号を時分割で
送信、受信する事でどちらの方向でも128kbpsの通信を実現しています。
また、ほとんどの外国では、アナログ線と同様にバランスをとって
128kbpsで送信と受信を同時にやっています。

インターフェース的にはこういった違いがあるのですが、
Ｓ／Ｔ点（８芯ケーブルのところ）では互換性をとってありますので、
dsuさえ代えればISDN機器は世界中で使えます。

普通のアナログ線でモデムを利用する理由ですが、
これは、接続先の交換機が違うので、アナログ音声の帯域の線しか
送る事ができないという事情からです。
交換機を交換すれば５６ｋまで送れます
（５６ｋというアナログの規格は、実は交換機の先で
　デジタル変換しています）
この５６ｋというのは、６４ｋのISDNの規格から
同期部分を抜いた速度に相当します。

ユーザー側がデジタルで直接信号を出せるのならISDN、
デジタルで出せないのならデジタルに変換可能なモデム信号
というのが今の使い方です。

ついでに書いてしまうと、
ISDNがグローバルサービスであり、回線環境に関係なく速度を保証しているので
回線環境が良いところではまだ無駄がありますから、
回線環境が良い時だけ速度を保証しよう、
で、早くしようというのが、ADSLです。

お礼

詳しいことまでお答えいただきありがとうございます。
勉強をはじめたばかりで少し分からない単語などがあったので、
辞書で調べて理解したいとおもいます。

回答No.6

arumagiro

＞難しい構造をしているのですね・・・。
そうですね、ちょっとややこしいかもしれませんね。

元々電話回線網は、声というアナログな音データーを、電話機と言うモデムを使用して通信する目的で作られたかと思います。

そのうち、FAXなど色々な情報を通信するのに使われる様になり、もっと沢山のデーターを通信したくなったのでしょうね。
（大体、FAXで14400bpsぐらい）

そこで、電話局から一般家庭までは既存の配線を利用しつつ、電話局の装置（交換機など）交換するだけで新たな方式（デジタル信号）で通信を行なう事により、より多くのデーターを通信できるように開発されたのが、ISDNだと思います。

アナログ方式だと、56Kbpsあたりが回線の限界値なのに対し、ISDN方式だと140Kbps程度の容量を確保出来ます。
これにより、より多くのデーターを一度に通信出来る様になったかと思います。

より多くのデーターを通信するにはデジタルが適しているのは、携帯電話がアナログ方式から、デジタル方式に移行したのに似てるような気もしますが、いかがでしょか。

お礼

時代の求めるものと一緒に新化してきたのですね。
携帯電話もアナログからデジタルに変化していたなんて知りませんでした。
また一つ勉強になりました。
ありがとうございました。

回答No.5

parts

再回答です。

Ｑ／アナログ用からデジタル用に変わるということでしょうか？

Ａ／そうですね。局内配線工事や収容替え工事として行われるのがこれですね。

お礼

やっと理解できました。
ありがとうございました。

回答No.3

taracco

ネットワークの勉強中？　私の素人向きの答えじゃダメ？？

電話の発信音でわかりますよね、アナログだと”ジジー”の長さで表現します。デジタルだと、長さは同じで、音の違い（ピorポorパ　と　高低）で表現しています。

でも、聴いている人間（電話線と同じ解釈）には、”音”が聞こえています。＝同じ電話線で送れる。。

電話線やインターネットの契約で、どの信号を使うか指定してますよね（ADSLとかISDNとか、普通の電話ってこと）。ってことは、受ける側の交換機は、電話機からかパソコンからかなんてことは知らずに受信するわけですから、モデムで”普通の電話回線使ってますけど、パソコンから送ってるんで、そっちの回線の方にまわしてくださいね”って、ワザワザ標準語で丁寧な言葉にしてから、送り出さないと、「あんたダレ」ってなっちゃうんだよ～～
＿＿と、７歳の子供に説明したら、納得してましたけど。

お礼

お答えいただきありがとうございます。
私は文系の人間なので、頭がかたく、目に見えないものは理解しにくいので
簡単に説明してもらったおかげで理解できました。

回答No.2

crimson

理論上はデジタル信号が送れる…とは言っても、それ
には収容局内の交換機が対応している必要があるのです。

イメージ的には、ちょっと昔のCDプレイヤーでも思い
出してもらえればいいでしょうか。
同軸のデジタル出力だと、モノ自体は映像・音声と同
じピンケーブルでも、流れる信号は違う…と、そういう
感じです。

つまり、交換機をデジタル対応のものに変更する事に
よって、デジタル伝送を実現しているのです。

お礼

お答えいただきありがとうございます。
具体的な例で説明してもらってわかりやすかったです。

回答No.1

arumagiro

通常、アナログ回線、デジタル回線と呼ばれていますが、こちらは電話線に流れている信号が、アナログ方式か、デジタル方式かという事ですので、電話線自体は同じ物を使用しています。
（というか同じ物を使用する様に作られたのですが）

＞送る電流や電圧が違うだけで
そうですね、そんな感じでいいと思います。
あと、信号の形式も異なりますが。

＞わざわざモデムでデジタル信号を・・・
この辺は、アナログ、デジタルの区分が難しいかと思いますが、アナログ電話回線自体はアナログ信号しか使えませんが、流れているデーターはデジタルですが。
（ちょっとややこしいですが）
簡単に言うと、アナログ電話回線は音しか伝えられないので、デジタルデーターを音にして送受信していると言えば、多少はわかりますでしょうか。

お礼

お答えいただき、ありがとうございます。
なんとなく理解できました。
アナログ電話回線自体はアナログ信号しか使えませんが、流れているデーターはデジタルなんて、難しい構造をしているのですね・・・。