回線交換

回線交換（Circuit switching）とは

回線交換とは、通信を行う際に、物理的または仮想的な伝送路を通信開始から終了まで占有し、その回線を通じてデータ通信を行う方式です。この方式は、コネクション指向通信とも呼ばれます。

回線交換の歴史

回線交換のルーツは、交換機を用いた電信や電話回線の交換サービスにあります。これらのサービスは、通信時に専用の回線を確保することで、安定した通信品質を提供していました。

回線交換の特徴

回線交換には、以下のような特徴があります。

利点

簡便な交換設備: パケット[[通信]]のようにデータを蓄積したり、流量制御や再送制御を行う必要がないため、交換設備の機能が簡略化されます。
保証された品質: 回線を占有するため、基本的には接続速度やQoS（Quality of Service）が保証されたギャランティ型通信が可能です。
安定した遅延時間: 輻輳による伝送遅延時間の変動は比較的少ないか、または発生しません。これにより、リアルタイム性が求められる通信に適しています。

欠点

低い利用効率: 回線を占有するため、複数の端末で伝送路を共有することができず、回線が使用されていない時間があっても他の通信に利用することができません。
異なる速度の端末間の通信の難しさ: 異なる速度で通信を行う端末同士の通信は、比較的困難です。
動的な経路選択の困難さ: 通信中は回線を占有し続けるため、伝送路や交換設備の経路を動的に変更することは比較的困難です。
誤り訂正機能の欠如: 回線交換方式自体には、誤り検出時の再送機能がありません。必要に応じて、別途パケット[[通信]]的な仕組みを実装する必要があります。
物理的な交換設備の大型化: 物理的な伝送路を物理的に交換する場合、交換設備が大型化します。

回線交換とパケット[[通信]]

回線交換の対義語として、パケット[[通信]]（蓄積交換）があります。パケット[[通信]]は、データをパケットと呼ばれる小さな単位に分割し、ネットワーク上で複数の経路を共有しながら伝送する方式です。パケット[[通信]]は回線交換と比較して柔軟性が高く、効率的な利用が可能です。

回線交換の関連技術

ISDN (Integrated Services Digital Network): デジタル回線網を利用した統合サービスデジタルネットワークで、回線交換技術をベースにしています。
PIAFS (Personal Handyphone System Internet Access Forum Standard): PHS（Personal Handy-phone System）を利用したデータ通信規格で、回線交換にパケット[[通信]]的な誤り訂正の仕組みを追加しています。
ATM (Asynchronous Transfer Mode): 高速データ通信のための伝送方式で、回線交換とパケット[[通信]]の両方の特徴を併せ持っています。
電話網: 従来の電話網は、回線交換方式をベースに構築されています。

まとめ

回線交換は、安定した通信品質が求められる一方で、回線利用効率や柔軟性に課題がある通信方式です。用途に応じて、回線交換とパケット[[通信]]を適切に使い分けることが重要です。

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