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電気通信にはどんな技術が使われていますか?

December 2, 2025

1基本通信・メディア技術 ("物理層")

信号を運ぶ物理的経路です

配線:
  • 光ファイバーケーブル:現代の長距離および高容量ネットワークの骨組み. 光パルスを使用する. キー技術: DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) は,何百ものデータストリームを単一のファイバーにパックします.
  • 銅ケーブル:既存の基盤には,トウィストペア (DSLインターネットとイーサネット用) と同軸ケーブル (ケーブルテレビ/インターネット用) が含まれる.
ワイヤレス
  • ラジオ周波数 (RF) スペクトル:無線通信のための見えない高速道路.異なる周波数帯 (カバーのために低帯域,バランスのためにミッド帯域,極端な容量のために高帯域/mmWave) は異なるサービスに割り当てられます.
  • 衛星通信:ローアース軌道 (LEO) の星座 (スターリンクのような) の進歩により遅延が低くなっている.
  • マイクロ波伝播:長距離 (例えば,携帯電話タワー間の) の点対点リンクのために集中した無線束を使用する.
2ネットワーク アクセス テクノロジー ("最後のマイル")

端ユーザがコアネットワークに接続する方法

固定/ブロードバンドアクセス:
  • FTTx (ファイバーからxまで):FTTH (ファイバー・トゥ・ザ・ホーム) は速度の標準です.PON (パッシブ・オプティカル・ネットワーク) テクノロジーを使用します.
  • ケーブル (DOCSIS):同軸ケーブルテレビのインフラストラクチャでデータを配信します
  • DSL (デジタルサブスクライバーライン):既存の電話の銅線を使っています
  • 固定無線アクセス (FWA):携帯電話 (5Gなど) や他の無線通信を利用して家庭にブロードバンドを供給します
モバイル無線アクセス (セルラー世代):
  • 5G について現在の世代.ネットワークスライス (仮想ネットワーク),大規模なMIMO (複数のアンテナ),超高速でミリ波 (mmWave) を使用する.
  • 4G LTE:高速のモバイルブロードバンドを供給する以前の標準です
  • 3Gと2G:基本データと音声用のレガシーネットワークは 今でもバックバックとIoTで使用されています
3ネットワークとルーティングのコア技術 ("脳と高速道路")

データがネットワークを通じて移動,管理,転送される方法

スイッチ&ルーティング:
  • パケット切り替える:インターネットの基本的な方法です データをパケットに分割します
  • IP (インターネットプロトコル):普遍的なアドレスシステム (IPアドレス)
  • MPLS (マルチプロトコル・ラベル・スイッチング):核心ネットワーク内で迅速で効率的な"ラベル付き"経路を作成します
モダンなネットワークアーキテクチャ:
  • SDN (ソフトウェア定義ネットワーク):ネットワークの制御平面 (脳) とデータ平面 (筋肉) を分離し,集中的でプログラム可能な制御を可能にします.
  • NFV (ネットワーク機能仮想化)専用ハードウェア (ルーターやファイアウォールなど) を標準サーバーで実行されるソフトウェアに置き換えてネットワークをより柔軟にする.
  • クラウド・コンピューティング&MEC (マルチアクセス・エッジ・コンピューティング)コンピューティングとストレージをクラウドに移し 重要なことに ネットワークの端 (携帯電話タワー近く) に移動し 自動運転車やAR/VRなどのアプリケーションの遅延を削減します
4信号処理とプロトコル ("言語とルール")

調節技術:デジタルデータをアナログキャリア信号 (例えば,4G/5GおよびWi-Fiで使用されるQAM,OFDM) にエンコードする.

プロトコル:

コミュニケーションの標準化されたルール

  • TCP/IP:インターネットの基本です
  • SIP (セッション開始プロトコル):IP (VoIP) で音声/ビデオ通話を設定する.
  • HTTP/2,HTTP/3,QUIC: 速報するウェブトラフィックのために
  • 直径 & SS7:モバイルネットワークでのシグナリング (認証,請求,移動)
5支援技術
  • 物联网 (IoT) 接続性NB-IoT,LTE-M,LoRaWAN,そしてSigfoxのような 特殊なプロトコルは 低電力で膨大な数のセンサーとデバイスを 接続します
  • 人工知能と機械学習ネットワーク最適化,予測保守,詐欺検出,インテリジェントな顧客サービス,ネットワークトラフィック管理に使用される.
  • サイバーセキュリティ暗号化 (TLS,AES),ファイアウォール,IDS/IPS,ゼロ・トラストモデルは,ネットワークの完整性とユーザーデータを保護するために不可欠です.
  • 量子通信 (新興):量子鍵配分 (QKD) は量子力学を使って理論上破解できない暗号鍵を作成します