【無理なく分かる】インターネット光回線の仕組みを図解でやさしく解説

光回線では、ADSLの10倍以上の速さでネット通信をすることができます

しかし、なぜ光回線を利用することでインターネット通信が高速になるのでしょうか。

そこでこの記事では、光回線でネット通信ができる仕組みについて図解を交えて解説します。

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光回線でネット通信ができる仕組み

現在は、光回線・CATV(ケーブルテレビ)・ADSL・無線Wi-Fiといった様々な方法でインターネットを利用することができます。

特に光回線・CATV(ケーブルテレビ)・ADSLで用いられているインターネット環境は、以下図のようにそこまで大きく違いがありません。

自宅にインターネットが届くまで

光回線・ADSL・CATVの通信速度の違い

以下に光回線・ADSL・CATVの通信速度の違いについてまとめてみました。

回線名 最大通信速度 ケーブル種類
光回線 1Gbps〜10Gbps 光ファイバーケーブル
CATV
(ケーブルテレビ)
320Mbps 光ファイバー
+同軸ケーブル
ADSL
(固定電話)
50Mbps 銅線
メタルケーブル

ではなぜ、光回線だけインターネットの高速通信が可能なのでしょうか。

それは、

  • 光回線
  • CATV
  • ADSL

それぞれで利用している通信ケーブルの素材が異なることに理由があります。

ADSLでは銅線で電気信号を流している

ADSLでは、銅線に電気を流してインターネット通信を行っています。

銅線のイメージ

この銅線が、インターネットの通信速度の鍵を握っているんですね。

というのも銅線は「ノイズに弱い」という性質を持っているため、自宅が通信局から離れるほどノイズ干渉を受けて、電気信号が弱くなります。

ADSLの伝送損失について引用図面

SoftBank -ADSL予想速度判定

上図では通信局から1〜2km離れるだけで、急激に通信速度が落ちていることが確認できます。

特にADSLで利用する銅線は、固定電話との併用を想定したものが用いられており、ごく小さい周波数帯域にしか対応していません

そのためADSLを利用したインターネット通信では、そこまで高速なネット環境が構築できませんでした。

CATVは光ファイバーと同軸ケーブルで通信している

CATVとは、ケーブルテレビサービスの通信環境を利用して、インターネット通信も行えるようになるサービスのことです。

実はCATVの通信回線には

  • 光ファイバー
  • 同軸ケーブル

といったように、2種類の通信ケーブルが用いられています。

同軸ケーブル

なお、2種類のケーブルの役割は以下のとおりです。

ケーブルの種類 用途
光ファイバー インターネットに利用
同軸ケーブル ケーブルテレビ番組に利用

一見2種類の通信ケーブルを利用していることで、高速なインターネット通信ができそうな感じがしますが、正確には同軸ケーブルは信号の伝送能力が光ファイバーより格段に劣ります

光ファイバー + 同軸ケーブル

その理由は、同軸ケーブルではデジタル信号の受け渡ししかできないから。

光ファイバーでは光信号のやりとりができるため、大容量で高速な情報の伝送が可能です。

しかし、CATVでは同軸ケーブルを経由するため、伝送されるデータの情報量が一気に低下してしまうんですね。

そのため光回線では1Gbpsの通信速度に対し、CATVでは最大でも320Mbpsといった3分の1以下の通信速度になっています。

光回線は光ファイバーのみを利用して光信号を流している

一方で光回線の通信ケーブルは、「光ファイバー」を利用してインターネット通信を行っています。

光ファイバー

光ファイバーの材質は

  • 石英ファイバ
  • 多成分ファイバ
  • フッ化物ガラス
  • プラスチックファイバ
  • カルコゲナイドファイバ

といった、ガラスやプラスチックの素材で構成されており、光の屈折率を上げる工夫が施されています。

光ファイバー内で屈折する光信号

驚くべきは光ファイバーの中で伝送される光信号の伝送損失率です。

なんと光ファイバーの場合は、光信号の伝送損失は1kmで0.2%程度。

さらに、ガラスの中を通った光信号は屈折を繰り返しながら、1秒間に地球を5周ほど周回する速度で伝送されます

また光信号が伝送されるので、

  • 通信局からの距離
  • 電波などのノイズ

といったことに、信号の伝送が全く影響されないことも光ファイバーの特徴と言えるでしょう。

ADSLと比較すると、光回線の伝送損失の違いは一目瞭然です。

光回線の伝送損失

インターネットが光回線で高速でできる仕組みは、このように通信ケーブルの素材が違うことが1つの要因となっています。

光回線で高速通信できる仕組みは信号変換装置にも秘密がある

光回線の仕組みの1つとして、通信ケーブルに「光ファイバー」が利用されていることで、インターネットが高速通信できることは分かりました。

しかし、光回線でインターネットが高速通信できる理由には、もう1つ秘密があります。

データ回線の終端装置が異なる

光回線の仕組みとして、インターネット通信が高速になるのは「ONU」を利用していることが挙げられます。

ONU(:Optical Network Unit)は「光回線端末の終端装置」と呼ばれ、

  • 光回信号を
  • 電気信号へ

変換する装置のことをさします。

ONU

データ回線の終端装置であり、宅内に設置してルーターと接続して利用します。

一方でADSLでも同じように「モデム」とよばれるデータ回線の終端装置があります。

ADSLのモデム

ADSLモデム-NVIII

モデムはONUと違って、

  • アナログ信号を
  • デジタル信号へ

変換する装置となります。

以上のようにデータの変換を行う装置自体が、光回線とADSLでは大きく異なることも、通信速度が全く違う理由の1つでしょう。

注意!ADSLは2023年にサービスの終了が決まっている

ADSLは、2023年の1月にサービス提供を終了することが決定しています。

2023年1月31日(火)をもって「フレッツ光」の提供エリアにおいて、「フレッツ・ADSL」のサービス提供を終了いたします。
引用元:フレッツ・ADSLサービス内容

もしADSLを利用している場合、サービス終了後にインターネットを利用することができなくなってしまいます

そのため早めに光回線への切り替えを検討すると良いでしょう。

オススメの光回線は、

  • 日本全国で利用できる
  • dポイントの特典がある
  • プロバイダを選ぶことができる
  • 新技術v6プラスで夜でも安定通信
  • サポートが手厚い

といった理由から、ドコモ光一択です。

特にプロバイダによっては、

  • 高性能ルーターのレンタル
  • セキュリティソフトの提供
  • 自宅訪問サービス

といった内容を無料で行ってくれる業者も存在します。

ちなみにドコモ光では最大通信速度1ギガと10ギガの2つのサービスを展開しており、プロバイダはタイプA・タイプBに分かれています。

項目 ドコモ光1ギガ ドコモ光10ギガ
タイプA ドコモnet、plala、GMOとくとくBB、
DTI、@nifty、ic-net、Tigers-net.com、
andline、BIGLOBE、エディオンネット、
SIS、SYNAPSE、excite、hi-ho、
Rakutenブロードバンド、TikiTiki、
@ネスク、01光コアラ
ドコモnet、plala、GMOとくとくBB、
andline、hi-ho
タイプB OCN、@TCOM、TNC、WAKWAK、
AsahiNet、@ちゃんぷるネット
BB.excite、AsahiNet

月額料金は以下のとおりです。

※ ドコモ光の10ギガは戸建てのみのため、戸建の料金で比較。全て税抜き価格で表示。
プラン タイプ 定期契約あり 定期契約なし
1ギガ タイプA 5,200円 6,700円
タイプB 5,400円 6,900円
10ギガ タイプA 6,300円 7,800円
タイプB 6,500円 8,000円

一番安く光回線を利用するのであれば、

  • ドコモ光1ギガ
  • タイプAプロバイダ

といった組み合わせで、自分に合ったプロバイダを探してみて下さいね。

インターネット光回線の仕組み まとめ

ADSL・CATVよりインターネット通信が高速でできる、光回線の仕組みについて紹介しました。

通信環境は似通っていても通信ケーブルの素材が違うだけで、伝送されるデータの情報量も全く違うことが分かりましたね。

昨今では超高速データ通信の規格として

といった通信規格も導入され始めました。

技術の進化とともに、続々と投入されるサービスを利用するには、ネット環境にも進化が必要です。

ADSLサービス終了に伴い、自身に合った光回線の検討を始めてみてはいかがでしょうか。

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