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今さら聞けない!光回線ってどんな仕組みなの?5分で分かる光通信の仕組み

time 2018/08/09

今さら聞けない!光回線ってどんな仕組みなの?5分で分かる光通信の仕組み

フレッツ光、光コラボ様々な回線が出てきて人々は、高速で通信する手段を手に入れました。

WEBマーケティングの業界では、「ページを開くのに3秒のロードがかかればユーザーは戻るボタンを押してしまう」なんて言われるくらいで、様々なサイトを運営する筆者としてはクリティカルな問題でもあります。

それほど、インターネットのスピードは人々にとって重要なことになってきており、それを実現したのは光回線、または光通信というものです。

この光回線はどのような仕組みなのでしょうか?あるいは、なぜ速いのでしょうか?今回は、今さら聞けない光通信の仕組みについて解説していきたいと思います!

光回線は光信号で通信を行う

もはや通信手段のスタンダードとなった光通信は、光ファイバーというものを通る光信号によって通信を行うものだ。

従来までのADSLやCATVといった回線は、電気信号によって通信を行っていました。

しかし、皆さんご存知の通り電気の速度よりも光の速度のほうが圧倒的に速いです。光は毎秒30万キロメートル進みますからそれはもう光速とはめちゃくちゃ速いのだ。

俗に「1秒で地球を7週半する」とも言われますが、この光よりも速く動くことができれば時空を超えることができるなんて言われています。要はこの世で一番速いものだ。

光通信では、この光の速度を利用して、光ファイバーと呼ばれるガラスやメタクリル樹脂でつくられた繊維の中を信号が移動する仕組みになっている。

でも待っていただきたい。地球を7週半する速さなのに、なぜ読み込みに3秒もかかるサイトがあるのでしょうか?それが理解できれば光通信の仕組みが分かる。

光回線の仕組み

光信号は、光ファイバーの中を通る分には良いのですが、PCやスマートフォンが読み取るためには適していない信号です。 そのため、今皆さんが実際に操作しているデバイスが読み取れる信号に変換する必要があります。それがONUと呼ばれるものです。

ONUは、光通信を行うために必須のデバイスで光回線を契約すると必ず回線業者から送られてきます。このONUは、光信号を電気信号に、あるいは電気信号を光信号に変換する役割を持っている。

信号がどのように移動するのかをまとめると、

  1. PCから電気信号が発信される
  2. ケーブル(Wifi)とルーターを通ってONUに運ばれる
  3. ONUで光信号に変換される
  4. 光信号が光ファイバの中を通ってインターネット接続業者まで信号が運ばれる
  5. 事業者側のONUを通って電気信号に変換される
  6. インターネットに接続

ということになります。だいぶ簡素化しているが以下のように図式化してみた。

ONUは光回線の末端装置とも言われており、光回線はONUとONUをつなぐことで光通信を実現します。この一番長い道のりを光の速度で移動できるため、光通信は速いというわけです。

光回線でも通信が遅延する原因は複数ある

光回線を利用したことがある方でもない方でも「光回線が遅い」という口コミを見聞きしたことがあるのではないだろうか。あるいは、実体験された方もいらっしゃるかもしれない。

この光回線も当然弱点があり、通信速度が著しく低下する場合がある。とはいえ、他の回線でも同様のことが起こり得るため光回線に限った話ではないのだが、それはまぁいい。

以下では、上記で説明した光回線の仕組み上、発生する通信の遅延についていくつかご紹介しておきたいと思います。

回線が混雑すると通信速度が低下する

私達が利用する光回線は総じてFTTHサービスと呼ばれるものであり、Fiber To The Homeの略称だ。

この光回線はインフラとして整備するために膨大な費用がかかります。全国いたるところに線を引くのだから当然だ。

この光回線を所有しているのは、ほとんどの場合フレッツ光を提供するNTTとKDDIだ。 auひかり、eo光、コミュファ光などはKDDIのftth網であるが、ソフトバンク光やドコモ光のような光コラボ及びNURO光は全てNTTが引いた回線だ。フレッツ光とNURO光のは異なった回線であるが、NTTが保有していることに変わりはない。

日本全国のFTTHのシェアを見てみると分かるが、やはりフレッツ光回線が大半のシェアを持っている。実に70%近いシェアだ。

私達は、このNTTないしKDDIが引いた光回線を共用していることになります。皆さん一人一人のために回線を用意なんてしてられませんからね。

この共用は、安価に光回線を提供することができる一方で、回線の混雑を引き起こし、速度を低下させる。

光ファイバーは、皆で共用している道路のようなものですから、GWの帰郷ラッシュよろしく多くの人がインターネットを利用する時間帯はどうしても回線が渋滞してしまう。

事実として、光コラボを含むフレッツ光の回線速度はある統計情報によると80Mbpsであるのに対して利用者が少ないNURO光やauひかりは倍近い速度で通信を行うことができる。

ルーターが遅延の原因となる可能性がある

インターネットの口コミで多く見られるような「光回線なのに5Mbpsも出ない」という口コミの多くは、このルーターが原因だろうと筆者は思います。

ルーターは、自宅に引き込んだ光回線を複数のデバイスで利用する際に求められる機器であるが、このルーターは製品によって「転送速度」というものが設けられている。 最新のものであれば300Mbps~400Mbps程度の速度で転送してくれるが、古いものだと最大転送速度が50Mbpsであることもある。

転送速度とは、「ルーターがどれだけの信号を処理することができるか」というものであるため、いかにONU間を光の速度で移動しようともルーターの処理時間がかかってしまっては当然高速通信などできないのだ。

これは光回線の仕組みというより、インターネットに接続するための仕組みの話になるが、光回線を利用しているのに50Mbpsも出ないという方はルーターを見直してみると良いかもしれない。

プロバイダ側で速度に制限をかけることも

プロバイダとは、インターネット接続業者とも呼ばれる光回線の末端にある業者であるが、一部のプロバイダでは、光回線による通信量を捌ききれなくなってダウンするのを防ぐために制限を設ける会社もあるようだ。

こういった理由からもプロバイダが原因で著しく速度が低下することはほとんど考えられないが、プロバイダはメジャーどころ(ソネットやGMO、OCNビッグローブなど)で契約するのが良いだろう。

光回線の仕組みまとめ

光回線はONUによって電気信号から光信号に変換することで光速で通信を行うことが可能となる。

しかし、光速なのは光回線を通っている時に限るし、光回線は利用者がどんどん多くなってきているため通信速度が低下する可能性もある。

現在光回線をお使いの方で回線が遅いと感じている方は多くの場合は通信速度の低下の原因はルーターであるため、まずは転送速度が速いルーターを使用してみよう。