電話網

電話網の仕組み

電話網は、電話回線を電話交換機で接続し、加入者間の相互通信を可能にするネットワークです。各加入者には電話番号が割り当てられ、この番号を使って接続が制御されます。通話は原則として一対一で行われ、通話終了後に伝送路は他の通話に再利用されます。

電話網の進化

手動式交換

初期の電話網では、交換手と呼ばれる職員が手動で接続を行っていました。しかし、通話量の増加に伴い、交換手の負担が大きくなったため、機械化が進められました。

自動式交換

現在では、電話交換機が自動的に接続を行う自動式が主流です。日本では1979年までに自動化が完了し、遠隔地との通話も衛星通信を利用して即時接続が可能になりました。現在では、特別なサービスを利用しない限り、交換手を介さずに通話が可能です。

通話の手順（自動式）

1. 発呼: 電話をかける側が受話器を上げ、通話可能状態にします。
2. 回線接続: 交換機からの線が繋がり、直流ループが作成されます。
3. 発信音: 交換機からダイヤル可能を示す発信音が流れます。
4. 番号指定: 電話番号を入力します。
パルス式: ダイヤルを回すか、プッシュボタンでパルス信号を送信します。
トーン式: プッシュボタンで周波数の異なる2つの音を送信します。
5. 交換機間の情報伝達: 電話交換機間で番号情報がやり取りされ、着信側の電話機が呼び出されます。
6. 着信: 着信側の電話機に呼出信号が送信され、ベルが鳴ります。
7. 応答: 受信側が受話器を上げると、通話が開始されます。
8. 終話: どちらかが受話器を置くと回線が切断されます。

電話網の種類

公衆交換電話網 (PSTN)

固定電話を接続する基本的な電話網で、公衆網とも呼ばれます。

中継電話

異なる事業者の電話回線間で通話を中継するサービスです。

直収電話

NTT以外の電話会社が提供する電話サービスです。

地域団体加入電話

加入者の組合が申し込み、NTTが設置した電話です。

有線放送電話

電話網が普及する以前に地域団体が設置した電話・放送網です。

移動体通信

電波を利用して移動中でも通話できるサービスで、携帯電話、船舶電話、衛星電話などがあります。

次世代ネットワーク (NGN)

IP技術を利用した、固定・移動体通信を統合する次世代電話網です。

VoIP (Voice over IP)

IPネットワークで音声データを送受信する技術です。

IP電話

VoIP技術とIPネットワークを利用した電話サービスです。

インターネット電話

インターネットを利用した電話サービスです。

内線電話

特定の組織内で専用回線や交換機を使って通話するシステムです。

指令電話

指令伝達のための専用通信システムです。警察電話、消防電話、鉄道電話などがあります。

電気通信事業者の固定通信網

公衆交換電話網以外にも、IP電話や直収電話など様々な固定通信網が存在します。これらのネットワークは相互接続されており、ユーザの利便性向上が図られています。

内線電話と公衆交換電話網の接続

内線電話と公衆交換電話網を接続する際には、接続インターフェースと責任分界点が定められます。工事は専門の担当者による監督が必要です。

インテリジェントネットワーク

電話網は、端末を単純化し、交換機に多くの機能を持たせる「機能集約型」の思想で構成されてきました。これにより、コスト削減と信頼性向上が図られました。現在では、インターネットなどの付加機能は端末側で行われるようになり、ネットワークは高速伝送に特化する傾向があります。

電話網の中の見えないミュージアム

1991年、NTTにより電話網を利用した芸術的なテレホンサービス「電話網の中の見えないミュージアム」が開設されました。著名なアーティストや漫画家が参加し、芸術性の高いサービスとして話題になりました。

各方式の詳細

パルス式

ダイヤル式電話機で使用されていた方式で、ダイヤルを回すことで電気信号の断続回数（パルス信号）を交換機に伝えます。現在の電話機ではプッシュボタンで擬似的にパルスを発生させるアウトパルス方式が用いられています。

トーン式

プッシュホンで利用される方式で、ボタンに対応した周波数の異なる2つの音（DTMF）を交換機に伝えます。2004年までは有料サービスでしたが、2005年以降は無料化されました。

ISDN

アナログ信号を使用していた従来の電話網を全てデジタル化した電話網です。ISDNの仕様は国によって異なります。

* 現在は、電話端末の進化により、端末上に電話帳を記録し、それを参照して電話を掛ける事も可能になっています。

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