Google ファイバーの仕組み

Google ファイバー ネットワーク インフラストラクチャ

現在、ほとんどの人はインターネット、ブロードバンドなどを電話会社やケーブル会社を通じて利用しています。ほとんどの場合、これらのサービスは銅線ケーブルを介して電気信号としてデータを家庭に送信しますが、データや電話通信をもたらす広大なネットワークには、光ファイバーを含む多くの種類の配線が組み込まれています。光ファイバー ケーブルは、ガラス (またはプラスチック) の素線を通して光のパルスを伝送し、特に長距離において銅線よりもはるかに高速にデータを伝送できます。

光ファイバーは1970 年代から通信ネットワークで使用されてきましたが、サービス回線から各家庭までのいわゆる「ラスト マイル」は通常、依然として銅線で構成されています。電話会社は DSL の配信にツイスト ペア銅ケーブル (従来の電話回線と同様) を使用する傾向があり、ケーブル会社はケーブル TV の配信に使用するのと同じ同軸ケーブルを使用します。米国のほとんどの家庭には、両方ではないにしても、少なくとも 1 つがすでに配線されており、家庭内にファイバーが導入されていることはかなりまれです。しかしGoogleは、数千マイルの光ファイバーケーブルを敷設してラストワンマイルの光ファイバーネットワークを構築することで、この状況を変えようとしている。

Google Fiber ネットワークにはいくつかの基本コンポーネントが含まれていますが、実際の設計は都市によって異なる可能性があります。都市の周囲にあるファイバー リングは、ファイバー ハットにファイバーを供給します。ここでは、ファイバー回線が、ユーザーの自宅からインターネットへ、またはその逆にデータを送受信するデバイスに接続されています。小屋からは、ファイバーの回線がさまざまな方向に近所の通信キャビネットにつながっており、そこで回線はさらに小さな束に分割され、各家庭のグループにつながっています。光ファイバーケーブルは、新設または既存の電柱の地上を通るか、導水管内の地下を通って近隣地域を通過し、現在の電話線やケーブル線と同じように、光ファイバーケーブルの個々のストランドが直接家庭に引き込まれることになる。

家庭内の Google ファイバー ハードウェア

光ファイバー ケーブルが家に引き込まれると、Google は光ファイバー ジャック (ONT) とも呼ばれるファイバー ジャックの側面にあるポートに接続します。このポートは壁のプレートに取り付けられ、内壁に取り付けられます。ファイバー ジャックには、電源、イーサネット ポート、およびステータス LED (発光ダイオード) もあります。このジャックは、光ファイバー光信号をギガビットイーサネット信号に変換し、イーサネット ケーブル経由でネットワーク ボックス(これも Google が提供) に送信します。

ネットワーク ボックスは、デバイスをインターネットに接続できるようにする 7.5 × 7.5 × 1.6 インチ (19 × 19 × 4 センチメートル) の高速ルーターです。背面には、イーサネット ケーブル経由でコンピュータと他のデバイスを接続するための 4 つのギガビット イーサネット ポートと、ファイバ ジャックに接続するためのイーサネット WAN (ワイド エリア ネットワーク) ポートがあります。リセットボタンと電源コネクタもボックスの背面にあります。ネットワーク ボックスには 802.11 a/b/g/n WiFi が内蔵されており、最大 16 台のデバイスをワイヤレスで接続できますが、一度に多数のデバイスを接続するとパフォーマンスが低下します。イーサネットまたは WiFi を介して、IPv4 または IPv5 をサポートするネットワークに任意のデバイスを接続できます。ボックスには 4 つの LED が組み込まれています。その色と表示状態 (点灯、点滅、または点滅) は、ネットワークの状態についてさまざまな情報を伝えることができます。ネットワーク ボックスには、オンライン侵入から保護するギガビット ファイアウォールも内蔵されています。

オプションサービスとしてGoogleファイバーTVがあります。テレビを選択した場合は、収納ボックスと Google ファイバー TV ボックスも付属します。収納ボックスは、後で見るために番組や映画を保存するための 7.5 × 8 × 1.7 インチ (19 × 20 × 4.3 センチメートル) の DVR (デジタル ビデオ レコーダー) です。同軸ポート、USB ポート、イーサネット ポート、電源コネクタ、およびリセット ボタンがあります。 1 つのボックスですべての TV ボックスに対応します。ストレージ ボックスはイーサネット ケーブルを介してネットワーク ボックスに接続され、その下に設置されるように設計されています。ほとんどの場合、この DVR は、Multimedia over Coax Alliance (MoCA) ネットワーク標準を介して壁内の同軸ケーブル配線を介して TV ボックスに接続されますが、イーサネット経由で接続される場合もあります。この同軸ケーブルは、以前のケーブル TV サービスからすでに存在している場合もあれば、Google Fiber の設置時に Google によって新たに設置された場合もあります。

TV ボックスは、6.8 x 5.3 x 1.3 インチ (17.3 x 13.5 x 3.3 センチメートル) のセットトップ ボックスです。 Google Fiber TV に接続するテレビごとに 1 つ必要になります。 Google にはこれが含まれていますが、追加注文することもできます。 TV ボックスは、ボックスの背面にある同軸ポートを介して壁からの同軸ケーブルに接続されます。これで収納ボックスと接続します。ボックスの背面には、ゲーム コンソールなどのデバイスを接続するためのイーサネット ポートも含まれていますが、TV ボックスへの接続では 100 Mbps の速度しか許可されません。まれに、イーサネット ポートはボックスをファイバー ネットワークに接続するために使用されることもあります。背面の他のポートには、S/PDIF、AV 出力、HDMI 出力、HDMI 入力 (現在サポートされていません)、電源コネクタがあります。赤外線 (IR) エクステンダー ポート (リモコン信号がボックスに届くように IR エクステンダーを接続する必要がある場合)、IR レシーバー、および LED ステータス ライトが TV ボックスの前面にあります。サポートされていないUSBポートです。各 TV ボックスには WiFi アクセス ポイントが組み込まれており、家全体の WiFi カバレッジを向上させることができます。

少なくともカンザスシティでの展開では、各家庭にリモコンとして使用する Google Nexus 7 タブレット (フル機能のタブレット コンピューター) が与えられました。ただし、2014 年半ばの時点では、Google Fiber には代わりに標準リモコンが付属していますが、Google Fiber アプリは、Android Jelly Bean 以降のオペレーティング システムを実行しているモバイル デバイスおよび iOS 6.0 以降を実行している iPad にダウンロードして使用できます。標準のリモコンは、IR モードまたは Bluetooth モードで使用できます。 IR を使用すると、TV ボックスと TV セットの両方を制御するように設定できます。

これらのデバイスは、Web 上の My Fiber アカウントから表示、設定、管理できます。また、Network Box Advanced インターフェイスを介してネットワーク ボックスを構成し、より高度なネットワーク設定を変更することもできます。

利用規約に従い、Google は、ご自宅を Google ファイバー ネットワークに接続する屋外のネットワーク インターフェース ユニットと、ご自宅内のファイバー ジャックおよびネットワーク ボックスを所有します。ただし、Google が提供するその他の機器はすべてお客様に属します。彼らは、すべての Google Fiber 機器に対してソフトウェアを自動的にアップグレードする権利を留保します。すべてのハードウェア コンポーネントはオープン ソースであり、そのソース コードは Google からダウンロードできます。

Google ファイバー TV には何が含まれていますか?

Google Fiber と一緒に TV サービスも利用できるため、ケーブルまたは衛星以外の選択肢が得られます。 Google Fiber TV には、150 以上の高解像度 (HD) チャンネル、一部の標準解像度 (SD) チャンネル、および HBO、Cinemax、Showtime、STARZ、スポーツ チャンネルなどのオプションのプレミアムが含まれています。ローカル放送チャンネルも含まれます。

TV ボックスは、チャンネルにアクセスできるセットトップ ボックスです。リモコンを使用して、一般的なケーブル TV ガイドによく似たガイドを表示します。コンテンツを参照または検索し、現在および今後の番組に関する情報を確認し、見たい番組を選択できます。オンデマンド コンテンツにアクセスしたり、映画をレンタルしたり、ストレージ ボックスに録画する番組を設定したりすることもできます。

Google Fiber TV には、いくつかの組み込みアプリも含まれています。

Netflixおよび Vudu アプリを使用するには、これらのサービスへのサブスクリプションが必要です。 Netflix には、Google Fiber 経由でアクセスできる Super HD コンテンツもあります。 [アプリとその他] メニューから、個人の写真、音楽、ビデオ コンテンツにアクセスすることもできます。

当初、HBO、ESPN、Comedy Central、Disney は含まれていませんでしたが、その後追加されました (HBO およびその他のプレミアム サービスはオプションの有料追加サービスとして利用できます)。 2014 年 8 月の時点で、HBO の料金を支払っている Google Fiber 加入者は、テレビから離れた場所でも HBO コンテンツを視聴できるオンライン サービスである HBO GO にアクセスできません。将来的にはそれを含める合意が結ばれる可能性がある。

Google Fiber は、外出先でもコンピューターやモバイル デバイスで特定のチャンネルの番組を視聴できるTV Everywhere (TVE) と呼ばれるものを提供しています。 Google Fiber TV と必要なサブスクリプションをお持ちの場合は、次の TVE チャンネルを取得できます。

Google Fiber に付属の DVR は最大 2 テラバイト (TB) のデータを保存でき、これは高解像度番組を 500 時間分保存できることになります。複数の番組を同時に録画することもでき、一度に最大 8 番組まで録画できます。多くの DVR や TV サービスは一度に 1 つの番組しか録画できず、ハード ドライブに保存できるデータははるかに少なくなります。 Google のストレージ ボックスを使用すると、写真、音楽、ホーム ビデオなどの個人ファイルを保存することもでき、アプリ メニューから接続されたテレビで表示または再生できます。オーディオ ファイルの場合、TV ボックスまたはテレビに接続されたオーディオ機器を通じて再生することもできますが、リモコンはオーディオ デバイスを制御することはできません。

Google Fiber モバイル アプリを互換性のあるモバイル デバイスにダウンロードすると、そのデバイスをリモコンとして使用したり、再生中の番組を中断せずに番組や映画を検索したり、DVR 録画のスケジュールと管理を行ったり、ソーシャル メディアに共有したりすることができます。 。

Google ファイバーの実際の速度

Google は、アップロードとダウンロードの両方で最大 1 ギガビット/秒 (Gbps) の速度でブロードバンド インターネットを提供すると主張しています。また、同社の Google Fiber サービスは平均ブロードバンド速度よりも最大 100 倍高速であると述べており、インターネット調査会社アカマイが 2013 年第 3 四半期の「インターネットの現状」レポートで米国での速度を 9.8 Mbps と推定しています。 Akamai の 2014 年第 1 四半期レポートでは、推定値はわずかに増加して 10.5 Mbps となっています 。 1 Gbps であっても Google Fiber はその 100 倍の水準に近いことになりますが、ユーザーは本当にその速度を得ることができるでしょうか?

簡単に言うと、完全にはそうではありません。ただし、それでも最速の速度が得られる場合があります。 1 ギガビットは日常的に期待できる量ではなく最大値であり、多くの要因によって速度が低下する可能性があります。 Ookla Speedtest は、スピード テスト サービスのユーザー体験に基づいて、2014 年 7 月 20 日までの 30 日間の Google Fiber の平均速度をダウンロード 235.67 Mbps、アップロード 223.31 Mbps と計算しました。

あるユーザーの Mike Demarais さんは、カンザス州カンザスシティでの展開直後に速度をテストし、投稿しました。彼は「ハッカーの家」から接続していた。この家は、Google Fiberが利用できる地域の新興起業家候補者に家賃無料の一時的な住居と高速インターネットを提供するために特別に購入された家だった。 Demarais 氏は、イーサネット経由では 600 ～ 700 Mbps、WiFi 経由では 200 Mbps の速度が常に得られると報告しました。また、カンザスシティにある Google Fiber Space ショールームでは、少なくとも 1 人のテスターが 900 Mbps を超える速度を達成しました 。したがって、人々は最大速度に達していないかもしれませんが、非常に高速な速度は可能です。

Google Fiber の速度を低下させる要因は他にありますか?

WiFi 経由での接続以外にも、接続を遅くする原因となるものが数多くあります。コンピュータのネットワーク インターフェイス カード(NIC) によっても違いが生じます。ファスト イーサネット (または 10baseTx) カードは 100 Mbps でのみ接続できますが、1 Gbps で接続するにはギガビット イーサネット (または GigE または 1000BASE-T) カードが必要です。一部の新しいラップトップ、特に一部のネットブックにはイーサネット カードまたはコネクタが付属していませんが、USB ポート経由でギガビット イーサネット アダプタを接続できる場合があります。ギガビット速度を得るには、USB3 ポートに接続する必要があります。イーサネット ケーブル自体も重要です。 Cat5e ケーブルは 1 Gbps で送信でき、Cat6 は 10 Gbps で送信できますが、Cat5 は 100 Mbps しか送信できません。

ダウンロードとアップロードの速度に影響を与えるその他の要因としては、コンピューターまたはデバイスとそのハードウェアの使用年数、接続デバイスの構成、オペレーティング システム、使用している Web ブラウザー、他のアプリケーションが実行されているかどうか、および他のデバイスが実行されているかどうかが挙げられます。ビデオ (Google TV ボックスを含む) が実行中であるか、接続されてオンになっているだけです。ビデオ (Google Fiber TV を含む) はデータよりも優先され、データは残っている帯域幅をすべて使用します。ホーム ネットワーク上のすべてのデバイスも帯域幅を共有するため、複数のデバイスを実行すると、特にビデオをストリーミングしているデバイスがある場合、接続が少し遅くなる可能性があります。

一部の Web サイト (およびコンピューターとアクセスしようとしているサイト間のネットワーク上の領域) は 1 Gbps で実行されず、データのアップロードおよびダウンロードの速度に影響します。目的のデータとの間のどこかでネットワークの混雑が発生すると、速度も低下します。一部のサイトでは、Google Fiber が消費するのと同じ速さでデータを提供することができません。たとえば、Netflix のサーバーは、ストリーミング HD ビデオを 5 Mbps でしか処理できません 。 Google は、Netflix を含む主要なコンテンツ プロバイダーと協力して、Google のネットワークに直接接続できるようにしています。また、場合によっては、これらのプロバイダーがコンテンツの転送を行うために、サーバーを Google のファイバー設備に直接設置 (コロケーション) させていることもあります。さらに迅速にユーザーに届けられます。

Google は、一部のプロバイダーのようにデータの上限を課したり、ユーザーの使用量に応じて速度を制限したりすることはありませんが、極度のネットワーク混雑時には、ユーザーに公平な方法でユーザーの接続が遅くなる可能性があると同社は述べています。

Google Fiber ギガビット サービスの速度を低下させる可能性があるすべての要因を考慮しても、それでも、ほとんどのブロードバンド競合他社よりもはるかに高速であるはずです。 Google は、より遅い 5 Mbps のダウンロード サービスと 1 Mbps のアップロード サービスも提供しています。これは、ケーブル プロバイダーや電話プロバイダーの基本的なブロードバンド サービスと同等です。

Google ファイバーの競合他社の速度

ケーブルと DSL は、現在最も広く利用されているタイプのブロードバンド インターネットです。ケーブルは、名前が示すとおり、同軸ケーブルを介してケーブル テレビ プロバイダーによって提供され、DSL は通常、ツイスト ペア電話ケーブルを介して電話プロバイダーを介して提供されます。これらは実際に家に引き込まれている電線ですが、その背後にあるネットワークにはファイバーなど複数の種類の配線が組み込まれている場合があります。

通常は、ケーブルを使用する方が高速な選択です。ダウンロード速度が 10、20、さらには 30 Mbps であることも珍しくなく、一部のケーブル プロバイダーは最大 100 Mbps のダウンロードを提供しています。アップロード速度は一般にかなり遅くなります。帯域幅は、近隣で同時にオンラインになっている人の数によって異なります。 DSL の速度は安定していますが、通常は全体的にかなり遅くなり、多くの場合 1 ～ 6 Mbps の範囲になりますが、一部の地域ではより高速な速度が利用可能です。

AT&T U-verse はファイバーを使用して近所にブロードバンドを接続しますが、ユーザーの自宅までの残りの部分では引き続き DSL ツイストペア電話回線を使用します。下り最大 6 Mbps または最大 18 Mbps のプランを提供していますが、一部の地域でのみ利用可能です。そして AT&T は現在、テキサス州オースティンで最大 300 Mbps のダウンロードおよびアップロード速度の U-verse GigaPower (自宅に直接ファイバーを接続できる) も提供しており、将来的にはギガビット速度が実現し、より多くのエリアへの拡大が期待されています (おそらく、 Google Fiber のこの分野への進出)。 AT&T は、U-verse でカバーされていないエリアでは、低速の通常の DSL も提供しています。

Verizon FiOS は、Google Fiber と同様に、ユーザーの自宅にファイバーを直接接続するサービスです。速度は 15 Mbps から始まり、一部のエリアでは最大 500 Mbps (ダウンロードとアップロードの両方) になります。加入者数は数百万人で、おそらく現在存在する最大の光ファイバー ネットワークです 。

Google Fiber 以外にも、米国各地に点在するギガビット プロバイダーが存在します。このサービスの価格は、月額約 35 ドル (Google Fiber のインターネット専用価格の約半額) から月額千ドル近くまで、幅がかなりあります。

そして、銅はまだカウントされていません。少なくとも研究室では、さまざまな技術を使用して銅配線上でファイバー速度を達成することにある程度の成功を収めています。 2009 年にエリクソンは、500 メートルのツイストペア銅線電話回線で 500 Mbps を達成することができました。ただし、それには 6 本のボンディング回線が必要で、これはほとんどの家庭に配線されている回線よりも多いです。多くの地域や家庭ではすでに同軸線とツイストペア線が接続されているため、銅線によるデータ転送速度の向上を図る主な利点は、コストと時間の節約です。

Google ファイバーはどこで入手できますか?

Google Fiber を導入している場所はまだ多くありません。 2010 年、Google は州、郡、市の職員やその他の関心のあるコミュニティ メンバーに対し、オンラインで質問に回答し、検討対象のコミュニティを指名するよう依頼しました。 2012 年 11 月に、同社はカンザス州カンザスシティに最初のファイバー ネットワークを展開しました。 2014 年の夏の終わりの時点で、Google Fiber はミズーリ州カンザスシティとユタ州プロボでのみ利用可能ですが、テキサス州オースティンでも間もなくサービスが提供される予定です。サインアップウィンドウは限られた期間のみ開いています。カンザスシティのサインアップでは、参加者数が最も多かった地域が最初にサービスを構築しました。 Google は、近隣住民の一定割合が登録すると構築を開始しました。

Google が今後の展開を検討している他の地域には、ジョージア州アトランタ周辺の大都市圏の 34 都市が含まれます。オレゴン州ポートランド。サンノゼ、カリフォルニア、フェニックス、アリゾナ。テキサス州サンアントニオ。テネシー州ナッシュビル。ユタ州ソルトレイクシティ。ノースカロライナ州シャーロットとノースカロライナ州ローリー・ダーラム。 Google は調査を実施し、地元当局と協力して、インフラストラクチャ、住宅密度、地形など、ファイバー ネットワークの構築に影響を与える可能性のあるこれらの地域でのネットワークの構築に何が必要かを検討しています。このような大規模な事業には数千件の許可が必要になる可能性があるため、グーグルは市当局に対し、インフラや地図へのアクセス、建設許可を迅速化する方法を求めている。同社は、2014年末までにどの都市に光ファイバーが導入されるかを発表することを目指しており、調査結果次第では全都市になる可能性があると述べている。 Googleは、最終的に建設を決定していない場所であっても、今後の同様のプロジェクトを支援するために都市と調査結果を共有すると述べている。

利用可能なプラン

料金は、人々が実際に Google Fiber を利用している大都市圏でも非常に似ています。カンザスシティとプロボの料金は、ギガビット インターネットとテレビ (2 年契約) の場合は月額 120 ドル、ギガビット インターネットのみの場合は月額 70 ドル (カンザスシティでは 1 年契約、プロボでは契約なし) です。実際の価格は、適用される税金と手数料、および追加注文 (プレミアム チャンネルなど) により若干増加します。

TV プランには TV ボックス 1 台、ストレージ ボックス、ネットワーク ボックスが含まれますが、TV なしプランにはネットワーク ボックスのみが含まれます。どちらのプランにも 1 TB のクラウド ストレージ(通常は Google から月額 9.99 ドル) が含まれています。プロボでは、すべてのプランで 1 回限りの 30 ドルの建設費もかかります。

代わりに、ダウンロード速度が最大 5 Mbps、アップロード速度が 1 Mbps の低速プランも利用できます。この遅いプランは、プロボでは 30 ドルの建設費を支払えば無料ですが、カンザスシティでは、1 回限りの建設費として 300 ドル、または 12 か月間月額 25 ドルかかります。 2 つの地域の建設費に大きな差があるのは、Google がプロボの iProvo と呼ばれる市所有の既存の光ファイバー ネットワークを購入してアップグレードすることはできたが、カンザスシティに新しいネットワークを構築する必要があったためです。カンザスシティでは 2 Gbps プランの建設料金が免除されます。どちらのエリアでも、低速のベーシック プランは契約を必要とせず、サインアップした住所で少なくとも 7 年間保証されます。

また、Google は毎月のデータ ダウンロードの上限を課していないため、同じ定額料金で好きなだけアップロードおよびダウンロードできます。月々のデータ制限を超過したユーザーに追加料金を請求したり、速度を制限したりする企業は珍しくありません。

Google は、電子メール サポートに加えて、24 時間年中無休の電話またはオンライン チャット サポートをユーザーに提供します。

高速インターネットの未来

Google Fiber やその他のギガビット プロバイダーの存在により、消費者がより高速なオプション (多くの場合、低価格) を利用できる地域で、利用可能なサービスと速度を向上させる競争が促進されているようです。光ファイバー ネットワークのない場所では、特にビジネス サービスの場合、光ファイバー ネットワークがある場所よりも Mbps あたりの料金が大幅に高くなる場合があります。このため、産業を誘致しようとしている都市にとって、光ファイバー、特にギガビット光ファイバーの導入は、明確な競争上の優位性となります。一部の都市は、独自の光ファイバーネットワークを構築したり、民間企業にそうするよう説得したりすることで、自ら問題を解決しようとさえしている。多くの地域で、Google 以外の企業によるギガビットに近いネットワークが手頃な価格で提供されるようになる可能性があります。

信じられないほど高速なインターネットの潜在的な用途には、遅延やバッファリングなしでの高解像度ビデオの視聴、オンライン ゲームでのより高速な応答時間、シームレスなビデオ会議、非常に高速なソフトウェアのダウンロード時間など、多くの人が思い浮かべるようなものが含まれます。これらは一般的な顧客にとっては良いことですが、ヘビーユーザーにとっても素晴らしいものになる可能性があります。学界と産業界の研究者は世界中でリアルタイムで相互に協力でき、重要な発見につながる可能性があります。アーティストも同様のことを行うことができ、素晴らしい創造的な取り組みにつながる可能性があります。オンライン教育は飛躍的に改善される可能性があります。 IT 起業家がどのようなアイデアを出してくるかは誰にもわかりません。

Google 自身が実験的なファイバー ネットワークを立ち上げる目的として明言しているのは、次世代のアプリやサービスの開発を促進し、新しい光ファイバー ネットワークの導入技術を学び、ユーザーにサービス プロバイダーの選択肢を提供し、インターネット アクセスを可能にする共有オープン アクセス ネットワークを提供することです。すべての人にとってより良く、より速くなります。近い将来、より多くの人がこのビジョンに参加できるようになることを願っています。

著者メモ: Google Fiber の仕組み

私はギガビットのインターネット速度とブロードバンドプロバイダーの有意義な選択の両方を本当に楽しみにしています。現在、私の近所での選択肢は 30 Mbps ケーブルか 1 Mbps DSL です。貪欲に映画をストリーミングする IT プロフェッショナルにとって、それはまったく選択肢ではありません。

確かに、最初はビデオのバッファリングとソフトウェアのダウンロードの遅さの終了を意味するだけかもしれません。しかし、科学研究、グラフィック アート、映画、その他多くの帯域幅を必要とする作業を行う分野では、オンライン コラボレーションのあらゆる種類の可能性も見えてきます。私はこうした進歩の最前線にはいないかもしれませんが、静かに賞賛し、ネットワークにお金を払ってサポートすることはできます。まあ、それはここでより高速になるときです。今のところは、30 Mbps の Netflix の集中視聴セッションで満足する必要があります。