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加入者系ネットワークにおけるｘＤＳＬの可能性
第２章 ｘＤＳＬ技術について
１ ｘＤＳＬ技術の歴史
２ ｘＤＳＬ技術の概要
３ ｘＤＳＬ技術のメリット
４ ｘＤＳＬ技術のアプリケーション
５ 米国の動向
６ 欧州の動向
７ ＡＤＳＬに関する標準化の動向
上記のようなインターネットの普及等に伴う高速アクセス回線利用に対するニーズに、安価かつ迅速に対応できる技術として最近注目を集めているのが、ｘＤＳＬ技術である。
ｘＤＳＬ技術は、１９８９年にベルコア社により開発された技術であり、１９９０年代初頭から、米国、欧州、我が国において試験的運用が行われていた。
しかし、当時、ｘＤＳＬ技術の一番有力なアプリケーションとして考えられていたビデオ・オン・ディマンド（ＶＯＤ）が余り普及しなかったため、ｘＤＳＬ技術に対する関心も一時期低下していた。
その後、１９９５年頃から、インターネットが脚光を浴び始めたことにより、特に、アクセス系通信ネットワークの高速化に対する需要が高まってきたことに加え、ｘＤＳＬに関する技術革新により、高速化、低価格化が図られてきたこと等により、再びｘＤＳＬ技術が注目を集めるようになってきている。
(1) ｘＤＳＬ技術の特徴
通常の音声電話サービスの場合は、一対のメタル回線（より対線）上に４ＫＨｚ以下の周波数帯域の信号を流すことにより、通信を行っている。モデムの技術の発展により、現在では、音声電話サービスを利用した高速なデータ通信が可能になっているが、現状では、５６Ｋbps程度が限界である。
これに対して、ｘＤＳＬの場合、伝送信号を４ＫＨｚ以上の周波数帯域で広帯域を使用して変調して伝送を行うため、従来と比較してはるかに高速の伝送が可能となる。ただし、高周波数帯の信号に変調するための専用のモデムを用いることが必要になる。
(2) 各種ｘＤＳＬ技術の概要
メタル回線上において、高速のデジタル伝送を可能にするＤＳＬ（Digital Subscriber Line)技術には、ＡＤＳＬ、ＲＡＤＳＬ、ＳＤＳＬ、ＨＤＳＬ、ＶＤＳＬ等多様な技術が存在するため、それらを総称して、ｘＤＳＬと呼んでいる。
主なｘＤＳＬ技術の概要は以下のとおりである。
ＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line:非対称型デジタル加入者線)
- ＡＤＳＬは、一対のメタル回線（電話回線）を用いて、下り方向（通信事業者からユーザへの伝送）で最大限６Ｍbps（最新の装置では１２Ｍbps）、上り方向（ユーザから通信事業者への伝送）で最大 ６４０Ｋbpsの伝送を可能にする技術であり、ｘＤＳＬ技術のなかでも最も代表的な存在である。
ＡＤＳＬは、上り方向と下り方向のそれぞれに用いられる周波数帯域幅が異なるため、伝送速度も非対称である（下り方向により広い帯域幅を割いているため、伝送速度も速くなる）という特徴がある。
インターネット等の利用においては、通常は、加入者側からインターネット・プロバイダへの伝送情報に比べ、プロバイダー側から加入者側への伝送情報の方が圧倒的に多いため、ＡＤＳＬのような非対称の伝送技術は、適合性が高いと考えられている。
また音声伝送（電話）に用いられる周波数帯域（４ＫＨｚ以下）とは異なる周波数帯域を使用するため、同一の回線上での電話サービスとの同時利用が可能であるという特徴がある。
ＡＤＳＬは、これらの特徴から、企業用、家庭用の双方において幅広いアプリケーションが想定されている（アプリケーションの例については後述）。
ＲＡＤＳＬ(Rate Adaptive Digital Subscriber Line:可変速デジタル加入者線）
- ＲＡＤＳＬは、ＡＤＳＬに、回線状況に応じて自動的に伝送速度を調整できる機能を付加した技術であり、現段階では、伝送速度は、下り方向で７Ｍbps、上り方向で１２８Ｋbpsから１.５Ｍbpsである。また、ＡＤＳＬと同様、電話サービスとの共用が可能である。
ｘＤＳＬは、伝送距離、回線の太さ、回線状況等によって、伝送可能速度が左右されるが、ＲＡＤＳＬにおいては、そのときどきの回線状況に応じて最適の回線速度を自動的に調整するという特徴がある。
現在、米国のほとんどのメーカは、ＡＤＳＬからＲＡＤＳＬに製品を切り替えつつあり、今後、発売される製品の大部分は、ＲＡＤＳＬになると言われている。
ＳＤＳＬ（Symmetric Digital Subscriber Line:対称型デジタル加入者線)
- ＡＤＳＬと同様に一対のメタル回線を用いるものであるが、上り方向と下り方向で同じ帯域幅を用いることから、伝送速度も上り方向と下り方向で対称であるという特徴がある。現在、伝送速度に関しては、３８４Ｋbps、７６８Ｋbps、１.５Ｍbps、２Ｍbpsの４種類が存在している。
ＳＤＳＬは上り方向と下り方向が対称の伝送速度である反面、下り方向の伝送速度は、ＡＤＳＬに比べて低速であることから、インターネット・アクセス等のアプリケーションについては、ＡＤＳＬの方が優れているという指摘もある。
しかし、専用線やフレーム・リレー等のサービスのアクセス回線部分を一対のメタル回線で代替できることから、こうしたサービスの低廉化に役立つと期待されている。
ＨＤＳＬ(High Data-Rate Digital Subscriber Line:高速度デジタル加入者線）
- ＨＤＳＬは、ＳＤＳＬとは異なり、複数のメタル回線を用いて高速の対称型通信を実現する方式である。具体的には、２対のメタル回線を用いた場合で１.５Ｍbpsから２Ｍbps、１対のメタル回線を用いた場合で、７６８Ｋbpsから１Ｍbpsでの伝送が可能である。
ＨＤＳＬは、伝送距離に一定の限界(*)があるものの、その範囲では、高速専用線の代替として用いることが可能であることから、光ファイバの未導入エリアにおいても、サービスの早期提供が可能になる等のメリットがある。ＨＤＳＬは、国際的には、Ｔ１回線（１.５Ｍbps)ないしＥ１回線(２Ｍbps)の代用として既に用いられており、我が国においても、一部の専用線において光ファイバの代用として用いられている場合がある。
(*) 従来の２Ｂ１Ｑ方式では、0.5mm径の回線で3.7Km程度であったが、最新のＨＤＳＬでは、例えば、ＣＡＰ方式を用いたもので6.8Km(0.5mm径）程度の距離が出せる。
ＶＤＳＬ(Very-high Data-Rate Digital Subscriber Line:超高速デジタル加入者線）
- ＶＤＳＬは、基本的にはＡＤＳＬと同様の方式であり、非対称の伝送方式である。ＶＤＳＬは、ＡＤＳＬより短い伝送距離ながら、より高速な伝送速度を実現するものである。
具体的には、伝送距離０.３Ｋｍ程度の範囲であれば、下りが最大 ５２Ｍbps、上りが２.３Ｍbps程度の伝送速度が実現できる。
ＶＤＳＬは、ＡＤＳＬと比較して伝送速度が高速な反面、伝送距離が短いことから、例えば、電話局舎から「き線点」までが光ファイバ化され、き線点から加入者宅までがメタル回線である場合等に利用可能性が高いと考えられる。
この他、ＩＳＤＮ技術との互換性を有し、１対のメタル回線上で１２８ Ｋbpsの伝送を可能にするＩＳＤＬ（ISDN Digital Subscriber Line)技術も存在する。
近年、インターネットの利用者を中心に、高速アクセスに対する需要が急速に高まっているが、ｘＤＳＬ技術を用いれば、既存のメタル回線の両端に専用のモデムを設置するだけで、メガビット級の高速アクセスが実現できることから、非常に安価かつ迅速に、高速アクセス・ニーズに対応できるというメリットがある(*)。
また、特に、個人ユーザの場合は、データ通信サービス専用に回線を新たに一本追加することは、コスト的に必ずしも容易ではないが、ＡＤＳＬ等の場合は、一本の加入者回線を電話サービスとデータ通信サービスの２つのサービスで共用することが可能であることから、現在の電話サービスの利用を継続しながら、高速のデータ通信サービスも利用したいという個人ユーザのニーズにも対応できるというメリットがある。
(*) ＡＤＳＬ装置は現状では、１対で30万円程度であるが、将来的に量産化が進めば、５万円程度になるとの見通しもある。また、米国の主要キャリアは、月額40から100ドル程度でのサービス提供を計画している模様。
ｘＤＳＬ技術は上記のように、既存のメタル回線を用いた高速アクセスを可能にすることから、多様なアプリケーションが想定されるが、その例としては、以下のようなものが挙げられる。
(1) ビジネス分野において想定されるニーズ
インターネット、イントラネット ビデオ会議 サテライトオフィス ＬＡＮ間接続、対ＬＡＮ接続
(2) その他の分野で想定されるニーズの例
個人のインターネット利用 遠隔医療 遠隔教育 地域ネットワークの構築 ビデオ・オン・ディマンド 集合住宅内の配線（メタル回線）を利用した高速アクセス
(1) 地域電話会社の動向
米国においては、１９９６年より、地域電話会社（ＲＢＯＣｓ）が相次いでｘＳＤＬの実験を開始しており、１９９７年中には一部の会社がサービスの開始を予定している（次頁表参照）。
米国地域電話会社におけるＡＤＳＬ実証実験の状況
（インターネット・ホームページ www.internettelephony.com/archive/2.03.97/CoverStory/tabl_cov.html等より）
地域電話会社 開始時期 実験地域 参加者数 使用ベンダー サービス開始予定時期 アメリテック 1996年10月 ウィートン 200名 ウェステル
アルカテルに変更中早くて1997年半ば ベルアトランティック
(*1)1996年9月 フェアファックス 現在100名
500名に増加予定ウェステル 1998年半ば（報道発表済み） ベルサウス 1996年9月 アトランタ 50〜60名 複数 1998年1月 ＧＴＥ 1996年2月 ダラス 従業員30名 アマティ、ウェステル 1997年 ＧＴＥ
(*2)1996年8月 レッドモンド マイクロソフト社又はＧＴＥ社の従業員100名
地域企業アマティ、ウェステル ナイネックス 1996年8月 ボストン ロータス社の従業員60名 ウェステル 1997年下半期 パシフィックテレシス
(*3)1996年8月 サンレモ 11名
100名追加予定ウェステル 1997年下半期
1998年中にエリア拡大ＳＢＣ 1996年6月 ヒューストン シェル石油社又はＳＢＣ社の従業員12名 ウェステル
アルカテルに変更中1997年半ば ＵＳウェスト 1996年4月 ブルダ 従業員10名 HDSL-ペアゲイン
ADSL-ウェステルHDSLについては
1997年の第1四半期
次いでADSL
(*1) ベルアトランティックは、インターネット接続料込みで月額約59ドルで実験サービスを提供 (*2) ＧＴＥは、月額14ドル程度（96年12月）で、アクセス回線をアンバンドルしている。 (*3) パシフィックベルは、1997年９月に10の郡においてＡＤＳＬサービスを開始する予定
(2) その他の通信事業者の動向
上記以外にも、ワールドコム社がｘＤＳＬサービスの１９９７年早期の提供開始を発表しているほか、いくつかのインターネット・サービス・プロバイダ（ＩＳＰ）が地域電話会社のアクセス回線（メタル回線）を借り、ｘＤＳＬサービスの提供を開始している。
例えば、ハーバードネット社がマサチューセッツ州ボストンで、アスペン・インターネット・エクスチェンジ社がコロラド州のアスペンで、ＡＴＵテレコミュニケーション社がアラスカ州のアンカレッジで、インターネット・アクセス社がイリノイ州シカゴで、それぞれｘＤＳＬによるアクセスサービスを提供中、あるいは提供開始を予定している。
なお、カナダでは、カルガリーでＣＡＤビジョン社が、また、サスカチュワン州営電話公社がｘＤＳＬによるインターネット接続サービスを実施している。
欧州では、以下に述べるように、いくつかの国において、ｘＤＳＬの実用化に向けた取組みが見られる。
ドイツでは、ドイツ・テレコム社が１９９６年末以降、１００世帯程度を対象とした、ＡＤＳＬによる双方向テレビ実験を開始。 英国では、ブリティッシュ・テレコム社が２０００世帯を対象にＡＤＳＬを用いたマルチメディア実験を実施。 スイス・テレコム社が約２００世帯を対象にＡＤＳＬの実験サービスを提供。 スウェーデンではテリア社が２０００回線程度でのＡＤＳＬサービスの提供を決めている。
ＡＤＳＬに関しては、ANSI（American National Standards Institute：米国規格協会）、ETSI（European Telecommunications Standard Institute：欧州電気通信標準化協会）及びITU-T（International Telecommunication Union-Telecommunication Standardization Sector：国際電気通信連合電気通信標準化部門）で標準化の作業が行われている。また、ADSL Forum、ATM Forum、DAVIC等の民間の標準化団体でも標準化作業が行われている。
特にＡＤＳＬに関する標準化においては、変調方式において活発な議論が交わされており、現状では以下の２方式に分かれ、市場での主導権争いを繰り広げている。
(1) ＣＡＰ（Carrierless Amplitude Phase Modulation）方式
振幅変調と位相変調の組み合わせによる変調方式（図１）で、ＤＭＴ方式に比べ、回路構成が単純で消費電力も少ないため、標準化を待たずに実用化が進んでおり、現在市場に出ているＡＤＳＬモデムのほとんどがＣＡＰ方式となっている。標準化については、ＤＭＴ方式に先を越されたが、現在ＡＮＳＩのアドホックグループで標準化作業が行われている。
図１ ＣＡＰ方式の周波数スペクトラム
(2) ＤＭＴ（Discrete Multi-Tone）方式
帯域幅が４ＫＨｚのサブチャンネル２５６個により伝送するマルチキャリア方式（図２）で、Ｓ／Ｎ比に応じてキャリア配分を行うため、雑音などの伝送路障害に強いという特徴がある反面、処理が複雑になるため、回路構成の複雑化、消費電力の増加という問題もある。
なお、標準化においては、理論的優位性からＡＮＳＩにおいてＤＭＴ方式が既に標準化されており、ＣＡＰ方式に先んじている。
図２ ＤＭＴ方式の周波数スペクトラム
