海底ケーブルの仕組み — データが海を渡る技術を図解で解説

あなたが海外のウェブサイトを開くとき、データは光の速度で海底ケーブルの中を旅しています。太平洋を横断するのにかかる時間はわずか 0.06 秒。この驚異的な速度を実現する仕組みを解説します。

Step 1: 光信号に変換する

すべてのデジタルデータ（テキスト、画像、動画）は「0」と「1」のビット列に変換されます。このビット列をレーザー光のオン・オフに変換するのがトランスポンダーです。現代のケーブルでは波長多重（WDM）技術により、1 本の光ファイバーに 100 以上の異なる波長（色）の光信号を同時に通します。

Step 2: 海底で信号を増幅する

光信号は長距離を伝搬するうちに弱くなります。これを補うのが約 60〜80km 間隔で設置された光増幅器（EDFA）です。太平洋横断ケーブルには 100 基以上の中継器が並びます。これらは海底から給電され、25 年間メンテナンスフリーで動作し続けます。

Step 3: 陸揚げ局で地上に接続

海底ケーブルは陸揚げ局（Cable Landing Station）で地上ネットワークに接続されます。日本には千倉（千葉県）、志摩（三重県）、北九州など 20 以上の陸揚げ地点があります。ここで光信号は復調され、国内の通信事業者やデータセンターのネットワークに引き渡されます。

通信容量はどれくらい？

最新の太平洋横断ケーブル「JUNO」は 20 ファイバーペアで 360Tbps の設計容量を持ちます。これは 4K 動画を約 900 万本同時にストリーミングできる帯域です。しかもケーブルの寿命は 25 年。その間に伝送技術の進歩により、初期容量の数倍まで増速されます。

衛星通信との違い

Starlink などの衛星通信は「容量」と「遅延」の面で海底ケーブルに遠く及びません。衛星の総帯域は数十 Tbps 程度で、海底ケーブル 1 本分にも満たないのが現状です。ただし、ケーブルが届かない地域へのアクセスでは衛星通信が優位です。