海底ケーブルとは?日本の国際通信を支える線と、切れる原因

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海外のサービスを使っていると、ときどき「一部の地域でつながりにくくなっています」という知らせを見かけます。国内の回線には何も問題がないのに、です。

そうした不調の原因はいろいろですが、そのひとつが海の底に敷かれた1本の線で起きたことです。日本と世界のあいだで通信をまとめて運んでいるのは海底ケーブルで、総務省の資料によれば国際通信の約99%がここを通っています。

この記事では、ITやネットワークの知識がない方でもわかるように、海底ケーブルが何でできていて、なぜ切れるのか、そして日本がどこで世界とつながっているのかを解説していきます。Googleのような会社が自分でケーブルを敷いている理由にも触れます。

海底ケーブルとは? 日本と世界を結んでいる線

色とりどりのサンゴと熱帯魚が並ぶ海底のイラスト(海底ケーブルとはの節の扉絵)

海底ケーブルとは、海の底に敷かれた光ファイバーのケーブルです。大陸と大陸、島と島を結んでいて、国境をまたぐ通信はほとんどがここを通ります。

総務省の令和5年版 情報通信白書は、「我が国は、国際通信の約99%を海底ケーブルに依存しており、国境を越えたデータ流通量が増加する中、海底ケーブルの重要性は一層高まっている」と書いています。

「99%」が意味すること

海外のサイトを開く、海外の相手とWeb会議をする、海外のクラウドにファイルを預ける。そのほとんどが、物理的には海の底を通っています

衛星の通信も存在しますが、量でいえば残りのわずかな部分です。

中身は、陸の上を通っている光ファイバーと同じものです。違うのは、それを深い海の底に置くための外側の作りと、途中で信号を増幅する装置が組み込まれていることです。この装置を動かす電気は、陸側の施設からケーブルを通して送られています

なぜ衛星ではなく、海の底なのか

青い地球のまわりを何本もの軌道の線と点が取り囲んでいるイラスト(衛星と海底ケーブルを比べる節の扉絵)

「宇宙から電波で届ければいいのでは」と思うかもしれません。実際に衛星を使った通信はありますが、量をまとめて運ぶ役は海底ケーブルが担っています

理由は2つあります。1本で運べる量と、電波が飛ぶ距離です。

放送や通信で長く使われてきた静止衛星は、赤道の上空およそ36,000kmにいます。地上との往復で7万km以上を電波が飛ぶことになり、その分だけ待ち時間が増えます。

海底ケーブルは、総務省の国際海底ケーブルを巡る現状と課題(PDF)によれば、1本で信号を運べる距離が最大でおよそ12,000〜13,000kmです。太平洋を横断してもこの範囲に収まります。

最近の衛星は事情が違う

近年増えている低軌道の衛星は、静止衛星よりずっと低いところを回っています。距離が短いぶん待ち時間も小さく、「衛星だから遅い」とは言えなくなりました。

それでも国際通信の99%が海底ケーブルなのは、1本で運べる量が大きいからです。後述するように、1本で毎秒240兆ビットという設計のものがあります。役割が置き換わったわけではなく、まとめて運ぶのがケーブル、届きにくい場所を補うのが衛星と考えるとつかみやすくなります。

なお、距離が遅延にどう効くのかは別の記事で数字を出して説明しています。

海底ケーブルは何でできていて、なぜ切れるのか

灰色の被覆の中に細い光ファイバーが束ねられたケーブルの断面のイラスト(ケーブルの構造の節の扉絵)

海底ケーブルの中心にあるのは、髪の毛ほどの細さの光ファイバーです。それを金属やプラスチックの層で何重にも包んでいます。浅い海に敷くものほど外側を厚くするのが特徴で、総務省の資料は、浅海用には漁の道具による傷を避けるためにさらに鉄線の外装を巻くと説明しています。一度敷けば長く使うもので、Google Cloud の解説は「20 年を超えるケーブルの寿命」と表現しています(出典は後述)。

それでも切れます。しかも原因の6割強は人の活動です

同じ資料は、世界で毎年100〜200件程度の障害が起きているとしたうえで、その原因の内訳を次のように示しています(国際ケーブル保護委員会の資料をもとにしたもの)。

原因割合
漁業活動(底引き網の使用など)40.8%
不明17.8%
船舶による錨の使用15.8%
自然災害(海底地震・地滑りなど)10.2%
第3者の活動9.5%
水中の部品の故障5.9%

ケーブル船を運航する国際ケーブル・シップ株式会社の障害修理の資料(PDF)も、浅い海の障害の特徴を「漁船の漁具や大型船のアンカーによる障害」と説明しています。深い海では事情が変わり、こちらは海底の岩と流れによる擦れが挙げられています。

「サメが噛む」はよく語られるが、主因ではない

海底ケーブルの話では、サメが噛みついて切れるという説明がよく出てきます。しかし上の内訳に、生き物という項目はありません

実際に守られている相手も生き物ではなく、漁の道具と錨です。浅い海のケーブルは海底面の下1〜3mに埋めてあり、そのうえ鉄線を巻いています。それでも届いてしまうのが底引き網と錨だ、というのが数字の意味するところです。

切れたときは、専用のケーブル船が現場へ向かい、海底から引き上げてつなぎ直します。海の上での作業なので、天候が悪ければ待つことになります。復旧に日数がかかるのはこのためです。

すぐ動けるように、世界は保守の担当海域に分けられています。総務省の資料によれば、日本を含む横浜ゾーンでは日中韓の3隻が対応にあたり、2隻の修理船が常時待機する体制がとられています。

日本の海底ケーブルは、どこから世界へ出ているのか

海底ケーブルは、陸に上がるところで陸揚局という施設につながります。ここが国内のネットワークとの境目です。

総務省の令和6年版 情報通信白書によれば、日本では国際海底ケーブルの陸揚局が房総半島とその周辺に集中しており、国内の海底ケーブルは日本海側が欠けた状態(ミッシングリンク)になっています。大震災などで東京圏・大阪圏が被災した場合に、通信サービスに全国規模の影響が生じる可能性があるとされています。

そのため国は、日本を周回する海底ケーブルの整備や、ケーブルの多ルート化を進めています。1本が切れても別の道が残るようにする、という考え方です。

読者から見て、どう効くのか

ふだんは意識する必要はありません。ただし海外のサービスだけが不調で、国内のサイトは問題なく開けるという状態になったとき、自分の回線や機器を疑う前に「経路の側で起きていることかもしれない」と考えられます。

その場合、手元の機器をいじっても直りませんサービス提供元の告知を確認して待つのが正しい対応です。

どこまで届いているかを自分で見ることもできます。tracert というコマンドで、相手までの経路を1つずつ表示できます。⚠ ただしどこで切れたかを特定できるものではありません。「途中から返事が来ていない」までが分かる道具です。

結果の読み方に自信がないときは、tracert の結果を読む道具も用意しています(当サイトの無料ツール。貼り付けた内容は送信しません)。

Googleのような会社が、自分でケーブルを敷く理由

海藻の生えた海の中に大きなGoogleのGマークが立っているイラスト(Googleがケーブルを敷く理由の節の扉絵)

海底ケーブルは、もともと通信事業者が共同で敷設してきたものです。近年はそこに、Googleのようなサービス側の会社が加わっています。

これは印象ではなく、所有の形が変わっています。総務省の資料は、Google・Meta・Microsoft・Amazon をハイパースケーラーと呼び、これらが関与するケーブルの計画が増えていて、今後その割合が70%以上に達する見込みだとしています。

理由は、自社のサービスが世界中のデータセンターに分かれて置かれているからです。利用者に返事を返すには、そのデータセンター同士を結ぶ太い道が要ります。

日本に関わるものだけでも、Googleは公式ブログで Topaz(カナダと日本を結ぶ)や Apricot(シンガポール・日本・グアム・フィリピン・台湾・インドネシアを結ぶ)といったケーブルを発表しています。

1本あたりの容量も上がっています。Google Cloud の解説は Topaz について「240 Tbps の設計容量を実現しました」と書いています。1本のケーブルに光ファイバーを何組も詰め込むことで実現したもので、冒頭で触れた「まとめて運ぶ役」の中身がこれです。

まとめ

  • 海底ケーブルは海の底に敷かれた光ファイバー。総務省は国際通信の約99%がここを通ると書いている
  • 静止衛星は約36,000km上空にあり遠回りになる。低軌道の衛星は事情が違うが、まとめて運ぶ役はケーブルのまま
  • ⚠ 切れる原因は6割強が人の活動(漁業活動40.8%・錨15.8%)。「サメが噛む」は原因の内訳に項目すら無い
  • 日本の陸揚局は房総半島とその周辺に集中している。国は多ルート化を進めている
  • Googleが自分で敷くのは、世界に分かれたデータセンター同士を結ぶため。ハイパースケーラーが関わる計画は今後70%以上の見込み

海外のサービスだけが不調なときは、自分の機器より先に経路を疑ってよい。それが、この線の存在を知っておく実用的な意味です。

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