通信速度とケーブル、その１

通信速度についての解説をします。一般に速度とは、物体が単位時間に移動する距離のこと

で、m/sが単位となります。通信に関しての説明として通話を例にとると、通話の速度が

早くなることはありえず、「遅延」場合によっては「断絶」「寸断」が主だった現象に

なります。

つまり、TV中継の時によくわかりますが、海外からの中継など、会話のやりとりの時、

「間があく」場合があります、これが遅延です、内容はそのままですが、伝送が遅延

するために間があくことになります、この状態では通信速度の「出番」はありません。

通信速度は通話では、ほぼ体感出来ませんが、蓄積型通信では、それを体感することに

なります。しかし、これを「速度」と呼ぶと、いろいろな面で支障が出てきます、特に

伝送理論を理解していない多く方々には誤解を生むことになります。

通信における速度とは、電子の移動速度でありこれは光の速度と同じで30万Kmです。
これは一定であり増減はありません。ところがインターネットにおける通信では、

この「速度」が早い・遅いがよく話題になります。
10Baseより100Base、更に1000Baseなど、早い遅いの数字として表現されます。
さらに、この伝送経路としてLANケーブルもその対象となり、Cat5eよりCat6、さらに
Cat7、Cat8と”高速”と呼ばれるケーブルが求められます。
LANケーブルには銅線（メタル）とガラス（ファイバー）がありますが、いずれも

流れる信号の速度は一定で30万Kmです。
当然ですが、ケーブル内での加速は勿論減速もありません、つまりケーブルをどれを
使っても「速度」は一定であり変化はしません。

ところが、一般には、このケーブルは高速になる、のような「表現」がよくなされます。

これは「通信速度」が正確に理解されず「速度」＝「物質の移動」の概念から、データを

速く送れる、つまり移動速度が速いと認識しておられるからです。

何度も言いますが、移動速度は一定で変化は一切ありません、この部分はわかっている

ようで実はほとんどの方が理解出来ていません。

このため、100Baseの伝送回路と1000Basewo接続すると、1000baseの伝送回路内は

1000Baseの「速度」になるなどの説明がなされます。
100とか1000は、最大伝送量を表す数値で、決して「速度」ではありません、ところが
この「速度」と「伝送量」を正確に理解できないため、伝送量を速度としてしまって

います。
更に、ここで伝送機器を接続するケーブルが登場し、話が厄介になります。
ケーブルには伝送する通信量を増大するには、エネルギー伝送（通常の電気の事です）

とは異なり、電線の径を太くするなどで対応が出来ません、信号伝送での通信量の増大

には通信のための帯域を広げる事が求められます。
つまり、高い周波数を損失なく伝送（通過）させる事が重要視されます。
この帯域の大小でケーブルのグレードが定められています。
Cat5e/6/6e/6a/7/7a/8等は、この帯域の大きさの表示基準で、このグレードで伝送時の

損失が決定されます。
伝送機器（HubやPC)間でやり取りされる情報はbpsと言う単位ですが、これは1秒間に

どれだけのビットを送り・受けが出来るかの数値です。
そしてケーブルでは、この能力を如何に損失なく相手機器に伝えるかが重要な性能と

なってきます、くどいようですがケーブル内では加速性能はありません、如何に損失を

減らすかが重要です。

ここで帯域を例を上げて説明します。どうしても物質の移動速度の話になるので、あえて

物質移動に例えます。
ケーブルを道路とします、伝送量（情報量）は、トラックに積載された荷物とします、
ただしトラックの速度は時速50Kmで、一切の減速も加速もなく一定の速度でのみ走行
します。
ここで大量の荷物は決められた時間で輸送するには、トラックの台数を増やしただけでは

だめで、車線を増やさないと運ばないことを理解してください、1列で台数を増やしても

運送量は増えません「時間差」が発生するからです。

この車線数を帯域と言います、車線を増やすことで単位時間内での輸送量（情報量）を

増やす事ができるのです。

道路は平面の拡張が可能ですが、ケーブルでの帯域の拡張は簡単ではありません、道路

に例えると、それは階層を積み上げるような工事になります。

高い周波数を使用しなければ、帯域は確保出来ないのです。周波数が高くなると高層建築

と同じように様々な問題が発生します、高い周波数では、僅かな事で信号の逃げが発生し、

たちまち損失となります。帯域の拡張は結構大変なのです。

インターネット黎明期では信号の伝送量が小さく、通信回線は電話程度で十分でした。

伝送するのはメールやテキスト信号で、使用量も小さく、伝送機器も伝送回路（ケーブル）

の容量を超えることはなく十分な通信ができました。

ところがWebが開設され、画像等が掲載されることになると、伝送機器の能力にケーブルが

追いつかなくなってきたのです、さらにメールやデータの量も増大し、あふれる状態と

なってきました。幸いにインターネット通信は、途中での伝送の欠落を補うために、

蓄積型通信の形態となっていたため、ケーブルの能力が低くても通信は途絶することなく

「蓄積」が可能となりどんどん普及していきましたが、この蓄積時間が情報を見る側では、

「遅れ」となってきました。情報を利用出来る状態になるまで時間が発生するようになったのです。

これを説明します。これを情報量とし、大きさを10Mbyteとします、普通の写真

程度です、これを1秒で伝送するには、80Mbpsの伝送能力が必要となります、機器が

これをクリアしてもケーブルが10Mbpsであれば、単純計算（再送はなしの条件）で

8秒が蓄積に必要となります、これが100Mbpsであれば、10Mbyteなら瞬時に蓄積が

出来るので閲覧側は、時間短縮＝速度が速くなったと感じます、これが「速度」と呼ばれ

る所以ですが、これは蓄積型通信での時間短縮であり、厳密な意味での高速化ではありません、

こだわるようですが、この原理を理解していただかかないと、様々な場面で「勘違い」を

生む恐れがあります・・・・・

Here is the English translation of the explanation about communication speed:

I will explain about communication speed.

Generally, speed refers to the distance an object travels in a unit of time, measured in

m/s.

When it comes to communication, taking the example of a telephone conversation, it

is not common to say that the speed of the conversation is fast.

In cases of "delay," phenomena such as "interruption" or "disconnection" become

more prominent.

For instance, during TV broadcasts, especially in conversations involving international

relay, there might be "gaps" in the exchange, indicating delays.

In this situation, communication speed doesn't have a direct role to play, as the

transmission is delayed, causing gaps in the conversation.

Communication speed, in the context of telephone calls, is not easily felt, but in

cumulative data transmission, it becomes perceptible.

However, calling this "speed" can lead to various misunderstandings, especially among

those who do not grasp transmission theory well.

In communication, speed refers to the speed of electronic movement, which is constant

and equal to the speed of light, i.e., 300,000 km/s.

However, in internet communication, this "speed" is often discussed in terms of being

fast or slow.

Expressions like 10Base, 100Base, and 1000Base are used to represent different speeds.

Additionally, LAN cables, including Cat5e, Cat6, Cat7, Cat8, are considered to be "high-speed" cables.

Both copper (metal) and glass (fiber) cables have a constant signal transmission speed

of 300,000 km/s.

Acceleration or deceleration does not occur within the cable; hence, the "speed"

remains constant, regardless of the type of cable used.

However, there is a common misconception that using a faster cable increases the

"speed" of communication, stemming from a misunderstanding of the concept of

"speed" as the movement of matter.

It is essential to understand that 100 and 1000 in 100Base and 1000Base represent the

maximum transmission capacity, not "speed."

The accurate understanding of the terms "speed" and "transmission capacity" is

crucial, as often, the transmission capacity is mistaken for speed.

Furthermore, the introduction of transmission equipment complicates the explanation.

To increase the transmitted communication amount, unlike in energy transmission

(conventional electricity), simply increasing the thickness of the electrical wire does not suffice.

Instead, widening the bandwidth for signal transmission without loss becomes crucial.

This bandwidth determines the cable grade, and Cat5e/6/6e/6a/7/7a/8 grades are

based on this bandwidth size, determining the loss during transmission.

The information exchanged between transmission devices (Hubs and PCs) is measured

in bits per second (bps), representing the number of bits that can be sent or received in

one second.

Cable performance is crucial in ensuring this capacity is transmitted to the receiving

device without loss.

Now, let's use an example of bandwidth to explain.

Analogizing it to the movement of matter, consider the cable as a road and the

transmitted data as cargo on trucks.

The speed of the trucks is a constant 50 km/h without any acceleration or deceleration.

To transport a large amount of cargo within a defined time, it's essential to increase

the number of lanes (bandwidth).

Simply increasing the number of trucks in a single lane won't increase the

transportation (information) capacity, as "time gaps" occur.

Expanding the bandwidth in cables is not as straightforward as expanding roads; it

involves complex construction akin to stacking layers.

Using higher frequencies is necessary to secure bandwidth.

However, using high frequencies presents challenges, much like constructing tall

buildings.

Issues such as signal leakage due to minor disturbances arise, causing immediate loss.

Expanding bandwidth is a challenging task.

During the early days of the internet, signal transmission volumes were small, and

communication lines were sufficient for telephone-like communication.

With the advent of the web and the inclusion of images, the capacity of transmission

devices surpassed the capability of cables.

The amount of data, including emails and other content, increased, and the cables struggled to keep up.

Fortunately, internet communication adopted a cumulative communication form to

compensate for transmission losses, allowing communication to continue without

interruption, but the accumulation time created a perception of "delay" on the

viewer's end.

Allow me to explain this.

Considering information volume as 10 Mbytes (about the size of a typical photo), to

transmit this in one second, an 80 Mbps transmission capacity is required. If the cable

has a 10 Mbps capacity, without retransmission, it would take 8 seconds to accumulate

this data. If the capacity is 100 Mbps, the accumulation would be instantaneous, and

the viewer would perceive it as a faster "speed."

However, this is a time reduction in cumulative communication, not a strict

acceleration.

It's crucial to understand this principle to avoid misunderstandings in various

situations.

わかお　かずまさ

VegaSystems

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