読み方：かいせんこうかん

回線交換【circuit switching】

概要

回線交換とは、通信回線の利用方式の一つで、通信中は相手との間に専用の伝送路を確保し、その経路を占有した状態で情報をやり取りする仕組み。アナログ電話網が該当し、最も古くから使われてきた通信方式の一つである。

電話をかけると、電話網内の交換機が発信者から相手までの経路を順につなぎ合わせ、一続きの回線を構成する。いったん接続が完了すると、通話が終わるまでその経路は二者のために独占され、第三者は使用できない。通話を終えて受話器を置くと回線は解放され、別の通信に割り当てることができるようになる。

この接続、占有、解放というサイクルで二者間の通信路を確保する。経路が固定されているため、途中で遅延が生じたりデータの到着順序が乱れたりする心配が少なく、品質を保証しやすい。音声のようにリアルタイム性が求められる通信に向いており、交換機の構成も比較的単純で管理しやすい。

一方、双方が長時間無言でも回線は占有されたままであり、実際に情報が流れていない時間も経路を独占して使い続けることになる。データが断続的に流れるコンピュータ通信では、この無駄が特に目立つ。また、物理的な回線の数が同時接続数の上限となるため、通信が集中すると新たな接続ができない「輻輳」の状態が生じやすく、ほとんどの端末が接続不能に陥る恐れがある。複数の相手との交信や動的な経路選択にも対応しにくい。

これに対し、信号やデータを中継局が一旦蓄えて順に送り出す方式があり、「蓄積交換」（store and forward：ストアアンドフォワード）という。データ通信では「パケット通信」「パケット交換方式」とも呼ばれ、現在のインターネットや携帯電話の通信方式はこちらが主流である。純粋な回線交換網は縮小しているが、専用線サービスや一部の音声通信は現在も回線交換で運用されている。パケット交換網の上で一定の帯域を予約して回線交換に近い品質を再現する技術も存在する。