10ギガ・ネットの不必要性(10G詐欺)

最近、一般家庭向け固定インターネットにおいて超高速を謳う10G(ギガ)プランが登場しています。しかし、一般的な動画視聴、ビデオ会議、SNS等だけを行う家庭については、10Gのメリットを感じることはほぼありません。一方、巨大ファイルの送受は早くなりますが、そのためには高速ストレージとケーブル接続が必須です。ゲームのQoEも上昇が期待できますが、その効果は限定的です。

一方、ISP等の通信事業者の幾つかは、誇大な宣伝を行っており注意が必要です。今回はこのあたりの10ギガ詐欺についてまとめます。

10Gを使い切れる設備

ネットワーク性能

現状、スマホ、ラップトップ、PC、テレビ、もしくは一般的なWiFi環境下では、10Gbpsを使い切ることはできません(一般に流通している機器の場合、最大1Gbpsの場合が多いです)。10Gbpsを使い切るには、基本的に10GbE対応のPCと有線のネットワーク機器を使用する必要があります。

また、WiFiの最高速度(WiFi-6eで9.6Gbps、WiFi-7で36Gbps)は、マルチストリーム通信を行った場合の性能です。たとえば6eの場合、ストリーム当たり1.2Gbpsで8ストリームすべてを使い切らないと9.6Gbpsはでません。一方、実際のクライアント実装としては1ストリームもしくは2ストリーム同時使用しか対応してないものも多いです。

ストレージ性能

ファイルの送受信については、PCに以下のスペックが必要になります：

• 内部バス
  • PCIe等の高速バス必須
    • SATA3.0：転送速度は6Gbpsなので無理
• ストレージ
  • SSD等の高速ストレージ必須
    • ハードディスク：転送速度は2Gbps程度なので無理

参考：手持ちノートPCのベンチマーク結果(直接読み書き)

• Cドライブ：M.2 SSD
  • リード：1,771.85 MB/s (14.2 Gbps)
  • ライト：1,599.78 MB/s (12.8 Gbps)
• Dドライブ：HDD＋mSATA
  • リード：138.94 MB/s (1.1 Gbps)
  • ライト：112.83 MB/s (0.9 Gbps)

必要速度の実際

動画サービス

フルHD(1080p)動画：一般的な動画サービスにおける標準画質であり、大画面テレビの視聴にも耐える品質です(ブルーレイ品質)。この視聴に必要な帯域は10Mbps程度(大き目の数字です。実際には平均3Mbps程度)であり、このレベルの動画であればスマホのテザリングでも(たいていの場合)十分です(固定回線は必要ありません)。また、4人家族がそれぞれ別のフルHD動画を見る場合では、合計40M(bps)程度必要となりますが、一般的な1G回線プランで十分です(1G帯域の4%程度しか使用しない)。また、4人同時程度であれば、マンションなどのVDSL(100Mbps)でも間に合います。

4K動画になるとフルHDの4倍程度の帯域が必要ですが、それでも1視聴あたり40Mbps(１Gの4％、4人家族の同時視聴としても160Mbps(1Gの16%)です。10Gの必要性はありません。

8K動画については、一般的なVoDサービス(Netflix、Hulu等)では提供されていませんし(現状8Kコンテンツを提供しているのはYouTubeぐらいです)、表示可能なデバイス(8K対応テレビ、8K対応PC等)は高価であり、プロもしくはマニア層にしか普及していません。

詐欺的表現

• 嘘：映像データは、高画質になるほど容量が増大します。1ギガの光回線より、10ギガの光回線のほうが高精細な映像を自宅でたっぷり楽しめます
  • 画像データは4Kでも40Mbps(1Gの4％)程度です。10Gは必要ありません。
• 嘘：1つの光回線に、複数の端末を同時に接続する場面が多い方にも、10ギガの光回線サービスがおすすめです
  • 家族4人が同時にフルHDの動画を見ても40Mbps(1Gの4%)程度です。10Gは必要ありません。
• 嘘：4K・8K動画もサクサク
  • 8K動画の嘘：一般ユーザで8Kを視聴できる環境を持つ人はほぼいません(8K対応ビデオカード、8Ｋ対応ディスプレイ、8K対応PCが必要)。また、8Ｋ動画をサービスしているのはYouTubeぐらいで、一般的なSVoD(Netflix、Amazon Prime等)ではサービスしていません。
  • 4K動画の嘘：4Kでも40Mbpsもあればサクサク見れます。また、4K動画はテレビでの視聴が多いと思いますが、テレビのネットインターフェイスは最高でも1Gbps程度です。
• 嘘：4K動画のダウンロードも早い
  • 4K動画はテレビでの視聴が多いですが、テレビやドングル等のネットインターフェイスやストレージは1Gbpsも出ないことが多く10Gbpsを使い切れません。また、テレビやドングルでのストレージは限られており、これらデバイスで4K動画(1時間あたり約50GB）を保存することは一般的ではありません。

サンプル

リスト化済み(近日公開予定)

光ファイバーの不必要性

そもそも、5Gの普及により、単身者がフルHDビデオをテレビで見るレベルであれば、光ファイバー自体が不要です。例えば、楽天モバイルの使い放題プラン(税込み3,168円)のテザリングで宅内のネットワーク接続は十分です。実際に、単身ユーザの固定ブロードバンド解約が増えています。

10Gが必要なユーザ

足回りボトルネックが顕在化している(近所にヘビーユーザがいる)ユーザ

光ファイバーは、一つのファイバーを32ユーザで共有しています(PON)

• １G回線(例：通常フレッツ）
  • １G回線を32人で共有 (GE-PON)
• 10G回線(例：フレッツクロス)
  • 10G回線を32人で共有(10GE－PON）

そのため、近所にヘビーユーザ(P2P？)がいる場合、その影響を受けます。また、1G回線については一般ユーザでも使い切る事があり(例：大型ゲームのダウンロード）、その影響が他の家庭にも及びます。一方、10G回線を一人のユーザで使い切ることは困難なので、特定のユーザが他の家庭に影響を与える可能性が低くなります。このように足回りがボトルネックになっている場合、10G回線は有効な手段になります。

ただし、1G回線のPON上部が既に10G化されいている(PONが1G・10G共用されている)場合、下流１Gを10Gにしても上部10Gがすでに飽和しており、下流10G化の効果はありません(これに関しては要詳細調査)。

また、もっと上位にボトルネックがある場合、10回線は無意味です。つまり、TCPの特性として、混雑ポイントがかなり上位にある場合、1G回線に繋がっているPCも10G回線に繋がっているPCも輻輳を検知すると同じレートで転送速度を下げます。そして、混雑ポイントに１G回線から到着したパケットも10G回線から到着したパケットも同じ優先度かつ同じ頻度なので、同じようにスピードが落ちます。一方、UDPで無条件最高速度送信した場合、10G回線が有利になりますが、一般的にこのようなUDPの「わがまま」送信は実装されていません(Internet全体の輻輳が悪化するため）。

SOHOユーザ

自宅で映像制作等を行い10GBクラスのファイル(1Gbps回線で約2分：10Gbps回線で約10秒)を頻繁に送受信するSOHOユーザにはメリットがあります。ただし、前述のように通常のハードディスクでは2Gbps程度でしか書き込めません。10Gbpsでファイル書き込みが可能な高性能PCが必要です

そして、回線側についても以下のような部分はベストエフォートでしかなく、期待する速度が出ない場合も多いです：

• 足回り以外の回線(バックボーン、AS間通信等)
• アップロード先サーバのパフォーマンス(最低でもマルチ10GbEか40GbE構成のサーバが必要です。またオンラインストレージサービスの場合、10Gbpsでの送受信が可能かどうか確認する必要があります)

ゲームユーザ

ゲームユーザについてはパッチのダウンロード待ち時間が減るというメリットがあります。

一方、ゲームプレイのQoEは、遅延とジッタに依存し、帯域幅は関係ありません。しかし、一般に広帯域の回線の方が、遅延とジッタが小さくなるという特性があるため、やはり広帯域な10G回線がゲームには有利になります。

ただし、定量的には、1Gから10Gにして遅延が1/10になるわけではなく、混んでいない回線状況では1ms以下です(要検証)。そして、混んでいる回線の場合、10Gの方が飽和しにくいため、より大きな効果が期待できますが、定量的な分析データは今のところ存在しません。

おわりに

以上のように、一般ユーザにとって10G回線導入の効果は限定的です。この事情を知らない一般消費者(情報弱者)に対し、「速さ」を誤認させるような広告は、止めるべきだと思います。一方、「10G回線は遅くなりにくい」というのは事実であり、広告に使うのであればこちらを訴求すべきだと思われます。

調査項目

未調査の項目です

• WiFiで10Gでる？
  • 現在普及しているWiFi-6eの場合、単一ストリーム対応(1.2Gbps)のものは多くありますが、8ストリーム同時(9.6Gbps)使用できるクライアントはどれぐらい存在する？
  • また、スマホなどのバッテリー駆動デバイス(バッテリー容量は15Wh程度)の場合、wifiも低消費電力で動かす必要があり、システム上限がかなり低い設計になっている気がします
  • あと、規格上はWiFi-7でかなりスピードが上がりますが実際はどう？
• フレッツ網
  • フレッツの場合、10Gも1Gも最寄りの局舎にあるSWで集約される？つまり、10Gは本当に最後の1マイル部分のみで、局舎以上は1Gと混ぜて伝送される？
• 光ファイバ
  • 今どき、10G対応にするためにファイバーを引き直す必要はある？上記フレッツ網の質問に関連しますが、10G工事も結局、収容側の光トランシバーを10G対応に変えるだけ？
• 10G回線の遅延は小さい？
  • 一般に、回線が広帯域の方がバッファ待ちが少ないので遅延が短い。ただし、この短縮は限られたもの、実際のところどう？
• ゲームに必要な帯域？
  • 今どきのオンラインゲームは、画像等は事前にダウンロードしていて、必要なのはコントロールパケットのみ？なので、ゲームでも10Mbpsもあれば十分？
• 10G回線はゲームに向くか？
  • 低遅延がゲーム向け回線の肝、今どきコントロールパケットもTCPだと思うので、前記の10G回線の遅延問題に行き着く？
• ゲームの強制遅延挿入？
  • ゲームプロバイダによっては、遅延の少ないISPに対して、他のユーザとのバランスをとるために、サーバ側で遅延を強制付加しているという噂もある。実際どう？
• クラウドゲームの帯域？
  • クラウドゲームの場合、画像のエンコード時間を抑えるために、画像の圧縮率が低め。それでも、フルHDゲームでも4Kビデオと同じぐらいの速度(20Mbps）でOK？
• クラウドゲーム自体について
  • Googleとかは撤退し、G-clusterも死んだまま、これこそ、オワコン？まだ使っているユーザはいる？

参考文献

• ネットワークインフラの議論におけるOTT視点の必要性：公益事業学会関東支部2024年度第1回関東部会
  • https://www.slideshare.net/slideshow/ott-2024-1/271119065