光回線とは?高速通信の要を支える技術とその仕組みを徹底解説

IT辞書

光回線(optical communication line) は、現代のインターネット社会を支える高速通信インフラの中核です。家庭向けのインターネットから企業の基幹ネットワークまで、あらゆる場面で利用されています。

本記事では、光回線の仕組みや特徴を専門的な視点で詳しく解説し、なぜITインフラにおいて光回線が不可欠なのかを理解できる内容にまとめました。

ITエンジニアやネットワーク管理者、インフラ設計に関わる方々の参考になる情報を提供します。

光回線とは何か?

光回線の基本定義

光回線とは、光ファイバーケーブルを利用してレーザー光でデータを送受信する通信回線のことを指します。

電気信号ではなく光信号によって情報を伝達する点が大きな特徴であり、従来のメタルケーブル(銅線)とは異なる高速性・長距離性能を持っています。

信号変換の仕組み

光回線では、次のような処理が行われます:

  1. 送信側:電気信号 → 光信号に変換(レーザーで変調)

  2. 光ファイバー内:変調された光を伝送

  3. 受信側:光信号 → 電気信号に再変換(受光素子で復調)

これにより、従来よりも高速・大容量・低遅延な通信が可能になります。

光回線のメリットと技術的特性

高速・長距離通信が可能

光信号は、電気信号に比べて大幅に減衰が少なく、またノイズ耐性が高いため、次のような利点があります。

  • 通信速度:最大数Gbps〜Tbpsクラスに対応可能

  • 伝送距離:数十〜数百kmまでリピーターなしで対応

  • ノイズ:電磁干渉(EMI)を受けにくい

メタル回線との比較

光回線の実際の利用例と応用分野

インターネット接続(FTTH)

現在、家庭用としても普及が進んでいるFTTH(Fiber To The Home)は、光回線を直接家庭まで引き込む方式です。

これにより、動画視聴・リモートワーク・オンラインゲームなどでもストレスのない通信が実現されています。

通信キャリアの基幹網

1990年代以降、通信事業者は光回線を利用した大容量のバックボーンネットワークを構築。

インターネットの高速化を支える土台となりました。

データセンターやクラウドインフラ

クラウドサービスや大規模なデータセンターでは、サーバ間の接続においても光回線が使われており、高スループット・低レイテンシ通信を実現しています。

光回線の課題と制限

物理的制約

  • 光ファイバーは折り曲げに弱く、狭いスペースでの配線が難しい

  • ケーブルの断線や劣化による通信障害のリスクがある。

構内ネットワーク(LAN)での採用が限定的な理由

企業や家庭のLAN環境では、光回線よりもUTPケーブル(Cat6/Cat7)などのイーサネット配線の方が扱いやすく、コストや柔軟性の面で優れているため、光はまだ限定的にしか使われていません。

光回線と今後の通信技術の展望

5G・6Gとの連携

次世代通信(5G/6G)では、基地局間のバックホールとして光回線が不可欠になります。

超低遅延通信を支えるインフラとして、その重要性はますます高まります。

IoT・スマートシティへの応用

スマートシティや産業用IoTにおいても、センサーデータの集中処理リアルタイム監視に高速通信が必要となるため、光インフラの整備が不可欠です。

まとめ

光回線(optical communication line) は、現代社会のあらゆる通信インフラを支える極めて重要な技術です。

  • 光ファイバーを用いた通信により、高速・長距離・低ノイズなデータ伝送を実現。

  • 家庭のFTTHから企業の基幹ネットワーク、データセンター、クラウド基盤まで広く利用されている。

  • 今後は5G/6GやIoT時代の中核インフラとして、さらなる発展が期待される。

ネットワーク技術の基礎として光回線を正しく理解することは、ITインフラ設計やシステム構築に関わるすべての技術者にとって不可欠です。

さらに参考してください:

インターコネクトとは?ITインフラを支える重要技術と光インターコネクトの最新動向

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