アクセス回線の種類
ＤＣＥの機能
ＤＣＥ（Data Circuit-Terminating Equipment：データ回線終端装置）は、ＤＴＥ（パソコンなど）とアクセス回線のインターフェースする装置で、次のような機能をもっています（アクセス回線により異なりますが）。
- ＩＰＳへつなげるための自動ダイアルアップ機能
- デジタル信号とアナログ信号の変調・復調
- 異なる通信媒体（宅内回線と光回線など）でのデータの符号化・復号
- クロック信号の供給（ＤＴＥ－ＤＣＥ間の通信は、ＤＣＥが出すクロック信号にＤＴＥが同期して動作します。）
ＤＣＥは複数の機器の組み合わせで形成することもありますし、複数の機能を一つの機器に内蔵することもあります。また、ＤＣＥ機能をＤＴＥが内蔵してハードウェアとしてのＤＣＥが不要なこともあります。
アクセス回線の種類
宅内からの固定アクセス回線は、大きく次のように分類されます。それぞれアクセス方法が異なり、ＤＣＥも異なります。
アクセス回線 ＤＣＥ
公衆回線
電話回線（アナログ） モデム、ＮＣＵ
ＩＳＤＮ（デジタル） ＴＡ、ＤＳＵ
ブロードバンド
ＡＤＳＬ ＡＤＳＬモデム、スプリッタ
ＦＴＴＨ（光回線） ＯＮＵ
ＣＡＴＶ ケーブルモデム、セットボックス、分配器
固定無線アクセス
ＦＷＡ
Ｗｉ－Ｆｉ（厳密にはＬＡＮだが）
これらの契約数比率は、約２／３がＦＴＴＨ（光回線）で、残りをＣＡＴＶと固定無線（無線系は対象のとりかたにより大きく変わる）です。その他は、環境整備が遅れてる地域や特殊な利用に使われているだけで数％に過ぎません。
公衆交換電話網
ＰＳＴＮ（Public Switched Telephone Network）ともいいます。広義にはＩＳＤＮも含み、狭義には電話線（アナログ回線）だけを指します。
公衆回線ですから、インターネットを利用するときも，ＩＳＰに電話をかけて（ダイアルアップをして）接続する方式です。利用できるアクセス回線には，アナログ公衆回線（電話回線），デジタル公衆回線（ＩＳＤＮ）があります。
後述のブロードバンドと対比してナローバンドともいいます。
近年、スマートフォンの普及による固定電話加入数の減少、固定電話のＩＰ電話への移行などが進み、ＩＳＤＮも含むＰＳＴＮのサービスが縮小・終了しています。
電話回線（アナログ回線）
通常の固定電話で用いている回線をそのまま使います。アナログの公衆回線を用いるので，モデムとＮＣＵが必要になります。
- モデム（ＭＯＤＥＭ：MOdulator-DEModulator：変復調装置）
- モデムとは変調と復調をする装置です。ＤＴＥから送られてくるデータはデジタルデータです。ところが電話回線は音声信号をアナログデータとして送信しています。それで，アナログ搬送波（キャリア波）にデジタル信号をのせて運ぶようにする必要があります。それを変調といいます。逆に，アナログ信号をデジタル信号に変換することを復調といいます。
- ＮＣＵ（Network Control Unit：網制御装置）
- 公衆通信網で相手を呼び出すのですから，ダイアルを回す必要があります。そのダイアル信号を自動的に送出するのがＮＣＵです。通常はモデムに内蔵されています。
通常の固定電話と同じですので、
低速である（最高５６Ｋｂｐｓ）
料金体系が接続時間制であり無駄が多い。
ことから，現在では利用されなくなりました。
ＩＳＤＮ（デジタル回線）
ＩＳＤＮ（Integrated Service Digital Network：サービス統合デジタル通信網）とは、デジタル通信の国際標準規格のことですが，通常は東西ＮＴＴが提供しているＩＮＳネット６４、ＩＮＳネット１５００というサービスを指します。
ＩＮＳネット６４は通常の電話と同じ銅線を使い基本インタフェース２Ｂ＋Ｄの構成，ＩＮＳネット１５００は光ファイバを用いる一次群速度インタフェース２３Ｄ＋Ｂの構成になっています。Ｂチャネルとは通信用回線で１本が６４Ｋbps，Ｄチャネルは制御用の回線で，ＩＮＳネット５４では１６Ｋbps，ＩＮＳネット１５００では６４Ｋbpsです。
ＩＳＤＮは公衆回線なのでダイアルアップが必要ですが，デジタル回線ですので，モデムは不要です。ＴＡとＤＳＵが必要になります。
- ＴＡ（Terminal Adapter）
- 速度変換やダイアルアップなどの機能をもちます。ダイアルアップの機能をもつ機器にはダイヤルアップルータもあります。
- ＤＳＵ（Digital Service Unit）
- 加入者回線終端装置といいます。デジタル回線に端末装置を接続するための装置です。最大で８台までの電話機やターミナルアダプタなどの機器を接続することができます。一般にはＴＡに内蔵されています。
電話回線では１本の回線ですので、通話中にインターネット接続はできません。それに対して、ＩＳＤＮの場合には 複数のチャネルを持つので、通話中にインターネットが使えます。
当時は，電話とインターネットが同時に使えること，６４Ｋbps（あるいは１２８Ｋbps）の通信速度が公衆回線より高速だったことから普及したのですが，その後、ブロードバンドの普及に伴って利用されなくなりました。
ブロードバンド
ブロードバンドとは、高速で大容量の情報が送受信できる広帯域通信網のことです。高速の定義はあいまいで、昔はＩＳＤＮも含んでいましたが、現在では主に光ケーブル回線を利用する回線を指しています。
ブロードバンドでは、各戸からの引込線を幹線に集線してＩＳＰまでのアクセス回線により、パソコンとＩＳＰに接続されます。その接続時にパソコンとＩＰＳの間に一時的なＬＡＮが設定されます。ＬＡＮでの接続になるので、ダイアルアップはせず、ＩＰアドレスによる接続になります。
その接続に必要な情報（ＩＳＰのＩＰアドレス、ユーザＩＤなど）は、ＩＰＳとの契約時にＩＰＳから示され、利用者が設定したパスワードなどとともにパソコンに設定しておきます。
ＩＳＰにログインすると、ＩＳＰはユーザＩＤやパスワードなどにより本人確認をします。加入者の場合はパソコン側に一時的なＩＰアドレスを与えてＬＡＮを設定して、インターネットに接続します。
ＩＳＰとの接続作業は、インターネット利用のたびに行うこともできますが、パソコン起動時に自動的に行うようにパソコンに設定しているのが通常です。このような環境では、利用者は「いつでもインターネットにつながっている」と認識します。これを常時接続といいます。
常時接続は固定料金制の意味でも使います。
ＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）
固定電話で用いていた電話回線に、データ通信用に高周波数帯の伝送ができるようにした回線です。
ＤＳＬとは，デジタル加入者線の意味で，従来のアナログ電話回線（銅線）を使って高速通信を行う技術です。Ａ（Asymmetric）とは，非対称の意味で，利用者から電話局（上り）が遅く，その逆（下り）が速い特徴を持っています。通常のインターネット利用では，Ｗｅｂページの閲覧やファイルのダウンロードなど，下りはデータ量が大きいので高速が必要ですが，上りはＵＲＬや指示コマンドを送る程度なので低速でも十分だともいえます。
ｘＤＳＬにはＡＤＳＬ以外に多様な方式がありますが、あまり普及しませんでした。
- ＶＤＳＬ（Very high-bit-rate ＤＳＬ）
非対称。引込線は銅線だが、幹線を光ケーブルにして高速化とデータの劣化防止をする。 - ＳＤＳＬ（Symmetric ＤＳＬ）
対称。短期間で上下の通信を切り替える方法で通信を行なう。 - ＨＤＳＬ（High-bit-rate ＤＳＬ）
対称。電話回線(銅線)を二対利用することで高速化する。
- スプリッタ
- ＡＤＳＬは，電話とデータ通信が同居する回線です。スプリッタは音声とデータとを周波数で分離する装置です。
人間の耳が聞き取れる範囲は上限４ＫＨｚ程度だとされています。それでデータ通信のデジタル情報をそれよりも高い周波数の搬送波に乗せることにより，電話とパソコンへの情報を切り分けることができます。 - ＡＤＳＬモデム
- ＡＤＳＬは、アナログ回線ですから、デジタル信号をアナログ搬送波に乗せたり取り出したりするためにモデムが必要です、
上りと下りで速度が異なるのは，データ通信に用いる帯域幅を上りは小さく下りは大きく設定しているからです。その通信規格にはＩＴＵ－Ｔ勧告によるＧ.９９２.２（Ｇ.lite）とＧ.９９２.１（Ｇ.dmt）があります（下図ではＧ.dmtを掲げています）。
ＡＤＳＬでは，局との距離が増大すると急激に伝送速度が低下します。それは回線が銅線で多数のペア線になっており、漏話が発生します。この妨害は周波数の高い信号ほど大きくなり、４０Ｍbpsになると数kmのになるので、その間に局を設置する必要があります。
ＡＤＳＬは、既存の電話回線が使えること、当時の光回線などに比較して安価であることから、かなり普及しました。しかし、基地局から遠いと通信速度が遅いことが問題になり、その間に光回線の速度が急速に向上しました。現在では、利用者が少ないこともあり、電話回線の廃止とともにサービスの終了しつつあります。
ＦＴＴＨ（光回線）
ＦＴＴＨとは、Fiber To The Homeの略です。ここでのFiberは光ケーブルのことです。
従来は幹線は光ケーブルで敷設していましたが、引込線は同軸ケーブルでした（これをＨＦＣ（Hybrid Fiber Coaxial)といいます）。引込線を光ケーブルにすることにより、アクセス回線全体を光ケーブルにしたものです。
非常に高速な通信ができます。現在の有線ブロードバンドの主流になっています。
- ＦＴＴＢ（Fiber To The Building）
オフィスや集合住宅などビルを対象として、ビルのＭＤＦまでを光ケーブルにしたものです。ＭＤＦから各室へはＬＡＮ回線などを用います。 - ＦＴＴＣ（Fiber To The Curb）
道路わきの共同溝などまでを光ケーブルにして、各戸までは従来の同軸ケーブルを用います。ＨＦＣからＦＴＴＨへの移行段階といえます。 - ＦＴＴＮ（Fiber To The Node）
ＦＴＴＨと同様。引込線を光ケーブルにすることですが、主にＣＡＴＶを対象にした用語です。
- ＯＮＵ（Oputical Network Unit：光回線終端装置）
- 光ケーブルの光の信号とＤＴＥの電気信号を変換する装置です。
パソコン側の回線では、ツイストペアケーブル、同軸ケーブル、光ケーブルあるいは無線のWi-Fiなどと接続できます。
接続方法
- ＳＳ（Single Star）方式
- 局と利用者を直接にスター型び接続する方式です。非常に高速な回線が得られますが高価であり，個人対象にはなりません。
- ＤＳ（Double Star）方式
- 局と利用者の間に分岐器を階層的に設置して，分岐して接続する方式です。ＦＴＴＨやＦＴＴＢなどはこれにあたります。
- ＰＯＮ（Passive Optical Network）方式
- ＤＳの一つで、引込線の途中で光スプリッタという分岐器を設置し、最大で数十軒の加入者回線へ信号を分岐させたり、加入者側からの通信を合流させたりする技術です。IEEE 802.3ahで規格化されました。
ここでPassive（受動）とは、光スプリッタがメディア変換などを行わないという意味で、電源不要の単純な構造にできます。
ＰＯＮのうち、1000BASE-PXを用いて、最高1Gbpsの伝送速度のギガビットイーサネット（GbE：Gigabit Ethernet）信号をそのまま流す技術をＧＥ－ＰＯＮといいます。
ＣＡＴＶ
ケーブルテレビ（Cable TV）での放送用回線に、データ通信用に高周波数帯の伝送ができるようにした回線です。
ＦＴＴＨと同様、電柱までの幹線は光ケーブルで、タップオフ（分配器）からの引込線が同軸ケーブルのＨＦＣでしたが、急速に光ケーブルに置き換えられています。ＦＴＴＮ（Fiber To The Node）ともいいます。
- タップオフ，クロージャ
- ＣＡＴＶ幹線から加入者宅に分岐するための機器です。
- 保安器、Ｖ－ＯＮＵ
- 宅内回線とＣＡＴＶ回線の分岐点になります。ここからテレビ放送用の回線とデータ通信用の回線に分岐します。
引込線が光ケーブルのときは、光信号と電気信号変換のために、ＯＮＵ（光回線終端装置）の機能が必要ですが、映像用ＯＮＵとして区別するためにＶ－ＯＮＵといいます。
データ通信にはＶ－ＯＮＵとＤ－ＯＮＵ（データ用ＯＮＵ）を接続します。Ｄ－ＯＮＵがＦＴＴＨのＯＮＵの位置づけになります。Ｖ－ＯＮＵとＤ－ＯＮＵを合体した機種もあります。 - セットトップボックス
- 通常のテレビ放送はアンテナから受信するのですが，それを有線からとるための機器です。
- ＣＡＴＶでは、契約により、通常の地上デジタル放送や衛星放送以外に、有料放送や独自制作放送も視聴できます。番組が視聴可能か否かの選別をします。
- 有料放送は暗号化されていますが、契約者にのみに視聴可能とするスクランブル解除（＝暗号解除）機能をもっています。
- ケーブルモデム、Ｄ－ＯＮＵ
- ＣＡＴＶ回線をＬＡＮ回線にするための機器です。これ以降はＬＡＮになります。
ＣＡＴＶでインターネットを利用するには、複数のＤＴＥ（パソコン）を有線だけでなく無線（Wi-Fi）で接続することを想定して、無線ＬＡＮルータを設置するのが通常です。
この無線ＬＡＮルータがケーブルモデムの機能をもつ（あるいはケーブルモデムが無線ＬＡＮルータ機能をもつ）ようになっています。
上の図では省略しましたが、ＣＡＴＶでは契約オプションで次の機器も設置するのが通常です。
- 分配器
- 分配器を介して、複数のテレビで視聴することができます。保安器・Ｖ－ＯＮＵとセットトップボックスの間に設置します。２台目以降のテレビではセットトップボックスを省略できますが、そのテレビではセットトップボックスでのサービスは受けられません。
- ホームゲートウェイ
- 固定電話もＣＡＴＶで契約したとき、電話制御のために必要になります。
ＣＡＴＶでの契約
通常は、アクセス回線利用契約とＩＳＰとの契約が必要ですが、ＣＡＴＶの場合は、すでにテレビ受信での契約でアクセス回線の料金を払っています。無線ＬＡＮルータやセットトップボックスなど、宅内装置であっても、ＣＡＴＶ料金のなかに組み込まれているのが通常です。
また、大手のＣＡＴＶ事業者は直営あるいは系列のＩＳＰ事業者をもっているので、それとセットにした料金体系があります。
そのため、インターネット利用契約はオプション契約の一つになります。
無線アクセス
無線による通信に関しては、別シリーズで扱い、ここでは省略します。