光ファイバーとは。光回線はなぜ速い？わかりやすく解説

光ファイバーは、データを光の信号で送るための細いガラスやプラスチックの線で、これを使った通信サービスが「光回線」です。
つまり、光ファイバーは光回線の仕組みの一部です。光回線は、この光ファイバーを利用して高速で安定したインターネット接続を提供します。大容量のデータ通信が可能で、電波の影響を受けにくいのが特徴ですが、導入には工事が必要な場合があります。

光ファイバーが高速インターネット環境を提供する仕組みや、光回線の導入時に必要となる手続きを紹介します。

光ファイバーとは

光ファイバーとは、透過率の高い石英ガラスや高性能プラスチックなどを使った光の伝送路のことをいいます。簡単に言うと「光を通すことができる線維」です。

光ファイバーは、1本1本は非常に細い繊維です。光ファイバーを複数束ねると、大容量の光を通すことができる「光ファイバーケーブル」になります。

光ファイバーケーブルを使ったインターネット通信は、「光回線」と呼ばれています。光回線では、次のような仕組みでデータを伝送します。

1. 動画や音楽などのデータを光信号（レーザー光）に変換する
2. 光信号に変換されたデータが、光ファイバーを通って運ばれる
3. 光信号をデータに戻す
4. パソコンやスマホなどにデータを伝送する

光ファイバーケーブルは大容量のデータを高速で運ぶことができます。そのため、生活に欠かすことのできなくなったインターネット通信において、光回線の需要が高まったというわけです。

光ファイバー＝光回線なの？

「光ファイバー＝光回線」というイメージが強いかもしれませんが、光ファイバーの技術は光回線だけに使用されているわけではありません。下記の分野でも光ファイバーは活用されています。

• 医療機器
• 計測器
• 車載ネットワーク
• 照明　など

光ファイバーの技術は医療や産業など多くの分野で使用されており、今後も宇宙開発などさまざまな分野で活用の幅が広がることが期待されています。

光ファイバーが速いのはなぜ？

光ファイバーを使用した光回線は、高速のインターネット通信を提供できます。なぜならば、光ファイバーは光信号の特性を利用しているからです。

インターネット通信では2進法で情報を処理しますが、電気信号の場合は電気の変調で2進数を表現します。光信号は、光を高速で点滅させてデータを伝えるのが特徴です。電気の変調よりも光の点滅の方がスピードが速いため、光ファイバーは短時間でより高速かつより容量の大きいデータを送信できます。

また、光ファイバーは2層構造になっているのも特徴です。光ファイバーは、石英ガラスやプラスチックで作られる中心部の「コア」と、周囲を覆う「クラッド」と呼ばれる部分から構成されています。

コアとクラッドの2層構造のおかげで、光信号は全反射を繰り返しながら光ファイバーケーブルの中を進んでいきます。全反射されなかった場合、光信号は拡散してしまい、遠くまで安定的にデータが送信することができなくなるのです。

光ファイバー・ADSL・モバイル回線の違い

光ファイバーを使った光回線は、現在のインターネット通信の主流となりました。ほかの回線と比較すると、光ファイバーにはどのようなメリットがあるのでしょう。

ADSLとモバイル回線と比較しながら、それぞれのメリット・デメリットを紹介します。

ADSLとは

ADSLとは「Asymmetric Digital Subscriber Line（非対称ディジタル加入者線）」の略で、アナログ電話回線を使った高速デジタルデータ通信技術です。

ADSLは電話回線を利用し、ADSLモデムと電話機を接続してデジタルデータ通信を行います。ADSLのデータ通信ではスプリッタも使用していますが、スプリッタとは電話回線の周波数を電話用とデータ通信用に分ける機器です。

ADSLの通信速度は最大50Mbps程度で、光回線と比べると通信速度は速くありません。また、ADSLで使用される電話回線は周辺の回線の影響を受けやすく、通信が不安定になることがデメリットとされています。

ADSLのメリットは、通信費が比較的安いこと、電話回線を利用しているためサービスの提供エリアが広いことです。ただしNTT東日本・西日本によるADSLのサービスは2023年に終了することが決まっています。サービス終了後もインターネットを使用したい場合は他のサービスに変更しなくてはいけません。

モバイル回線とは

モバイル回線とは、携帯電話の電波を使ってデータ通信を行う通信技術です。持ち運びができる「モバイルWi-Fiルーター」と据え置き型の「ホームルーター」があります。

モバイル回線のメリットは、回線工事が不要であることです。工事のための費用コストや時間コストを抑えられるため、モバイル回線は手軽にインターネット環境を作りたい人に向いています。

さらにモバイルWi-Fiルーターを使用した場合、外出先にルーターを携帯できるのもメリットでしょう。カフェなどでWi-Fiサービスを共用できることがありますが、プライベートなWi-Fi環境が必要な人はモバイルWi-Fiルーターを使用すると安心です。

ただしモバイル回線の契約では、通信制限が設けられていることがデメリットです。容量の大きいデータ通信や複数人の同時接続を行った場合、インターネットが遅いなどのトラブル発生が見込まれます。

光回線のメリット・デメリット

ADSLとモバイル回線と比較すると、光ファイバーを使った光回線には、下記のメリットがあります。

①高速通信が可能になる
②大容量の通信が可能になる
③高速信号を長距離まで伝送できる
④光回線の工事が必要
⑤エリアや建物によっては契約できない
⑥持ち運びできない

①高速通信が可能になる

光回線の通信速度は、環境にもよりますが一般的な最大1ギガのコースであれば実測200～500Mbps程度、最大10ギガのコースであれば実測2～7Gbps程度となります。ADSLは最大で50Mbps、モバイル回線の通信速度は通常30～40Mbpsですので、光回線の通信速度が飛びぬけて速いことが分かります。

動画視聴やオンラインゲームを快適に楽しみたい場合は、光回線の速さや安定性は大きなメリットになるでしょう。

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②大容量の通信が可能になる

光回線の契約では、通信容量がかなり多く設定されており、通常のインターネット利用であれば制限にかからないことがほとんどです。一方モバイル回線ではプランによっては通信容量が少なく、長時間の動画視聴やオンラインゲームで遊ぶと通信制限がかかる可能性が高くなります。

③高速信号を長距離まで伝送できる

光ファイバーは、電磁波による影響を受けることが少ないため伝送損失が低く、長距離の地点にもデータを安定的に伝送できます。

一方、モバイル回線で使用される周波数は、他の電子機器などが発する電磁波の影響を受けやすく、通信が不安定になりがちです。ADSLは、NTTの基地局からの物理的な距離が遠くなるほど通信が不安定になります。

光ファイバーを使った光回線にもデメリットはあります。光回線の場合、下記のデメリットが挙げられます。

④光回線の工事が必要

光回線を使用するには、光ファイバーケーブルを自宅に引き込む工事が必要です。工事には早くても1〜2か月かかり、工事費用もかかります。

⑤エリアや建物によっては契約できない

お住まいのエリアが光回線のサービス対象外の場合、光回線は利用できません。また、マンションやアパートにお住まいの場合、建物が他の回線と契約済みであったり、工事の許可が下りないなどの理由で、光回線を契約できないケースがあります。

⑥持ち運びできない

光回線は、モバイルWi-Fiルーターのように持ち運びはできません。自宅だけでなく外出先でもインターネット回線を使用したい場合は、持ち運びできるモバイルWi-Fiルーターの使用または光回線との兼用がおすすめです。

光ファイバーの回線を使用するときに必要なこと

光ファイバーを使った光回線は、自宅に安定した高速のインターネット環境を整えたい人におすすめです。

光回線を使用したい場合、まずは回線事業者とプロバイダーと契約しましょう。契約が完了したら、光回線の引き込み工事が必要です。引き込み工事では光ファイバーケーブルを室内に引き込み、インターネットに接続するために必要な光コンセントを設置します。

関連記事：光回線工事の内容・費用・日数・準備すべきことを一挙に解説！

その他、ONUとルーターが必要です。「ONU（Optical Network Unit）」とは、光信号を電気信号に変換する光回線終端装置です。ONUがないと、光信号に変換されたデータを電気信号に戻すことができず、スマホやパソコンがインターネットに接続されません。

関連記事：ONU（光回線終端装置）とは？役割やモデム・ルーターとの違いを解説！

また、データをスマホやパソコンに送るためにはルーターが必要です。ONUとルーターの機能が一体化した接続機器もあります。有線LANで接続したい場合は、パソコンと接続機器をつなぐLANケーブルを用意しましょう。

参考：LANケーブルの選び方。おすすめカテゴリを用途別に紹介

光回線の工事は戸建てと集合住宅で違いはあるの？

光回線の引き込み工事では、戸建てと集合住宅で注意点が少し異なります。

戸建ての場合
戸建の場合、お住まいの近くの電柱から光ファイバーケーブルを引き込みます。電話用の配管やエアコン用の通気口を利用し、室内まで光ファイバーケーブルを引き込み、インターネットに接続します。

一度の引き込み工事後に接続できるのは、契約した家庭のみとなるのが一般的です。

集合住宅の場合
マンションやアパートなど集合住宅にお住まいの場合、引き込み工事は自宅だけで完結するものではありません。

まずは光ファイバーケーブルを集合住宅内の共有スペースに引き込んでから、各部屋に光ファイバーケーブルを引き込みます。

光回線未対応の集合住宅に引き込み工事をする場合、建物のオーナーまたは管理会社に引き込み工事の許可を取ってください。引き込み工事では、ケーブルを安定させるために外壁に器具を付けたり穴を開けたりすることがあります。許可なく工事をすると、トラブルに発展するおそれがあることを理解しておきましょう。

まとめ

光ファイバーなら高速で安定したインターネット環境が整う

さまざまな産業で活用されている光ファイバー技術は、インターネット通信にも大きなメリットをもたらしています。自宅に快適なインターネット環境を整えたい人は、光回線を検討してみてくださいね。