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インターネットの高速化とADSL

ADSL 接続の経験談を中心にインターネット高速化のノウハウを紹介する。ADSL は今後 ISDN に代わって急激に普及すると予測され、事実、申込みが殺到している。高速化のポイントを理解して有効に使用してください。(このページは予告なく変更されます。) 問い合わせはこちらまで

注意!

 xDSL は、既存のアナログ回線を使用する暫定的な技術であり、本来のターゲットは、光ファイバーを使用した完全デジタル化である。特定の通信業者の短期的な売り上げ達成のために、ユーザーが余計な出費を強いられ、FTTH(Fiber To The Home」計画が遅延することに憤りを覚える。
 特に、「上り」の高速化を望むユーザーや業者は、まず光ファイバーを使用するサービスの利用を検討するべきである。世界的な流れに逆行して、切り替え時に代償を支払うのはユーザー自身なのである。


●ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line) とは?

xDSLは、既存の電話線(銅線)を使ってデジタルデータ通信を行う技術の総称であり、SDSL(single line DSL)、HDSL(high bit rate DSL)、RADSL(rate adaptive DSL)、VDSL(very high bit rate DSL)などがある。したがって光ファイバーや無線を使用する技術は DSL とはいえないし、ISDN やアナログモデム通信も DSL とはいえない。一般的には、電話線をつかって、電話が使用する以外の周波数で通信する技術をいうようである。このうち、ADSL は、理論上、24Mbs に近い伝送速度を実現する技術である。実際の ADSL の伝送速度は、環境により異なるので過剰な期待は禁物である。

伝送速度比較

タイプ

下り

上り
アナログ 56Kbps 33Kbps
ISDN Single  64Kbps  64Kbps
CableTV(Itscom「かっとびワイド」)

30Mbps

10Mbps
フレッツ・ADSL(1.5M) 1.5Mbps 512Kbps
フレッツ・ADSL(8M) 8Mbps 1Mbps
フレッツ・ADSLモア(12M) 12Mbps 1Mbps
フレッツ・ADSLモアII(40M) 40Mbps 1Mbps
フレッツ・ADSLモアIII(47M) 47Mbps 〜5Mbps
Yahoo! BB 50Mbps 3Mbps
Bフレッツ(ベーシック) 100Mbps 100Mbps
*CATVの速度は局によって異なる。

○ISDN と ADSL

日本では、高速ネットワークのベースとして、当初 NTT が中核となり ISDN を推進してきた。国土の広い米国では、CATV 網が普及し、「ビデオオンデマンド」実験を支える技術として、下り速度がより高速の DSL技術の研究が先行した。このため、ISDN の普及は遅れた。しかし、ADSL が再び注目されるようになったのは、高速インターネットを実現する通信技術としてであり、結果的に ISDN と比較すると桁違いの能力を発揮することになった。ISDN から光ファイバーへの移行をもくろんでいたNTT が重い腰を上げて路線を変更することになったのは、「東京めたりっく通信」などのベンチャー企業が積極的に ADSL を研究し推進してきたためといえるかもしれない。

日本の通信環境では、ISDN と ADSL が共存することになりつつあるが、両者は水と油のような関係にある。近くに ISDN 回線があると、つながらない、ノイズが発生する、などの悪影響を与えることがあるといわれている。(「Bフレッツ」などの光ファイバーを使用した超高速サービスも始まっている。)

○1.5M と 8M の実効速度は?

現在は各社共、20Mbps以上ののサービスが中心となっている。ここでは、NTT東日本/NTT西日本の提供するフレッツ・ADSL(1.5Mと8M)の接続テストの結果を紹介する。基本的に、各社共、NTTの回線を使用することになるため、この回線の品質とNTT基地局までの距離がADSLのスピードや安定性に大きく影響する。(距離の2乗に反比例するといわれている。)

東京都中野区でのNTT-IP接続ポイントまでの距離が2.1km(回線の長さは約2倍)のケースでは、フレッツ・ADSL(1.5M)の場合、実質速度が約 850Kbps(モデムはNTT-NII を使用)、約 1.2M(モデムはNTT-MN を使用)と、モデムによって大きく異なった。(初期のモデムは性能に問題があるようだ。) これをフレッツ・ADSL(8M)に変更したところ、実質 1.0M から 2.5M 程度となり、ばらつきが激しく、最高速度も 8M には程遠い結果になった。NTTに問い合わせたところ、この環境では 2.8M 以上はでないだろうとのことであった。(その後、バラツキがかなり改善され2.5MB前後に安定した。)1.5Mタイプに比較するとロスが激しすぎるようであるが、これは、接続ポイントまでの回線の中に高速通信に向かない劣悪な品質のものがかなり含まれているためと予想される。このため、実効速度は接続してみないとわからない。距離が3KMを越すと極端に遅くなるようで、NTTでも申込を拒否される場合が多いらしい。よって、過剰な期待は禁物である。(Webサイトを覗くには十分かもしれないが。)

○PPPoE

「PPPoE」(PPP on Ethernet)は、ダイアルアップ接続に使われる PPP プロトコルを、イーサネット上で使用可能にする技術である。実際に接続には、グローバルアドレスを割り当てる PPPoE 接続用のクライアントソフトが必要となる。 「フレッツ・ADSL」の場合には、NTT 東日本または NTT 西日本と契約すると、開通直前に「フレッツ接続ツール」が配布されてくる。PPPoE 対応ルータを使用する場合には、この接続ツールをインストールする必要はない。(インストールしてしまう間違いが多い。)

ユーザー認証もIPアドレス取得も、この PPPoE が実行する。PPPoE は ADSL とセットで使われることが多いが、ADSL 専用のプロトコルではない。NTT東西の FTTH(Fiber To The Home)サービスの「Bフレッツ」もプロバイダ接続の方法としてPPPoEを採用している。

●ADSLのメリットとデメリット
 
○メリット

  1. とにかく高速のブロードバンド

    下りが圧倒的に速い。理論値では ISDN の 数10倍の速さであり、当方の環境(都内)での実測値も 8Mタイプで3Mbps 前後まで記録した。ビデオなどの大容量ファイルもストレス無くダウンロードできる。感覚的には、丁度、徒歩と自動車の差に相当する。

  2. 常時接続

    業者によって差があるが、タイアップしているプロバイダの料金 + 3000 円 程度で使い放題となる。さらに、低価格化が進行するだろう。ADSL を意識してか、ISDN も安くなっており、ISDN ユーザーが ADSL に乗り換えるかどうか大いに悩むことになるだろう。高速なので、IPアドレスを固定すればWebサーバーを接続することもできるだろう。

  3. 電話の同時利用

    ISDN はオプション契約が必要だが、ADSL には必要なく、これまでのアナログ電話料金で、インターネットに接続しながら電話を使用できる。ただし、アナログ機器を同時に 2台使用することはできない。

  4. 複数のパソコンの同時接続

    ADSLは、「PPPoE」をサポートするので、ADSL ルーターを介して、同時に何台でも接続できる。一部のケーブルインターネットのような接続上の制約はない。

○デメリット

  1. サービスエリアが限定される

    ユーザーの集中する都市部から利用可能になっている。また、一部のプロバイダも、地方をサポートしないことを公表している。電話局から 5KM も離れるとサービスできないともいわれている。 また、ADSL は、ISDN 回線や NTT の進めている光ファイバーが引かれていると利用できない場合がある。今後の技術革新に期待したい。

  2. 速度に格差がある

    下り最高速度の 1.5Mbps〜24Mbps はあくまで理論値である。パソコン側の設定を間違えたり、通信業者がミスをすると、ISDN より遅くなる場合もある。距離、回線品質、混雑度によっても著しく異なることもある。

  3. 申し込んでから開通まで時間がかかる

    事前調査も含め、開通まで数週間かかることを覚悟しなければならない。(業者によっても異なる。)

●フレッツ・ADSLの利用手順

○ユーザーが準備するもの

  1. LAN 接続が可能なパソコン(LAN ポート付き、または LAN カード/ボード付き、10BASE-T 対応)

    LANカードは、パソコンショップで1000円程度で販売している。対応OSを確認すること。

  2. LAN ケーブル(「カテゴリー 5」の「ストレート結線」または「クロス結線」が望ましい。)

    モデムから接続するパソコンまでの十分な長さのもの。

  3. モデム用の電源(100V)
 

出典:NTT東日本のWebサイトより
 
○利用手順

  1. 「フレッツ・ADSL」の申し込み

    プロバイダ経由または「116」またはインターネット で申し込む。通信業者の工事料金、機器料金(買い取りまたはレンタル)、ADSL 使用料金、プロバイダとの契約料金が発生するので、Web サイトで必ず確認する。事前調査から工事完了まで約 1ヶ月かかる。

  2. 工事日(開通日)の通達

    電話で連絡が入るので、その地区の平均的な通信速度や完了予定時間など、疑問があれば詳細に尋ねるとよい。工事日の数日前に、接続ソフトとモデム&スプリッタが送付される。

  3. 対応プロバイダへ申し込み

    プロバイダの契約条件に合わせて開通日を指定して申し込む。(通常、プロバイダのWebサイトから入力する。)

  4. インストールキット到着

    モデム、スプリッタ、フレッツ接続ツールCD等。「フレッツ・ADSL ご利用にあたって」を必ず一読する。 

  5. 工事実施

    トラブルがなければ、開通日の 17:00 ぐらいには完了する。これは、モデムのランプ(「LAN ACT」)で確認できる。

  6. セットアップ作業

    -MJ(モジュラージャック) - スプリッタ - ADSLモデム - パソコン を接続する。(MJとスプリッタとの接続には、付属の短いコード以外は使用してはならない。)
    -接続ソフトのインストールを行なう。(PPPoE 機能を追加する。)
    -接続ソフト、ブラウザの設定を行なう。

  7. インターネットの設定とテスト

    まず、テストサイトに接続し、下りスピードを数回測定する。適切なスピードであれば、次に、プロバイダに接続してみる。数秒で接続されるはずだが、長い場合は、ブラウザのLAN接続の設定を変えてみる。その他、最適化については、次項を参照してください。

○考慮点

ADSL は非常にデリケートな通信技術であり、ケーブル(電話線)は極力短くし、ADSLモデムの近くに電子機器を配置しない、などの配慮が必要である。これを怠ると、電話機の雑音が増加するなどの症状が現れる。また、レジストリの設定によっては、ISDN 並みのスピードしか出ない場合もあるので、必ず下記の高速化チューニングを行なう。

問い合せ用フリーダイヤルは、混雑のため99%つながらないはずである。問題が発生しても独力で解決するか、「1xx」やWebサイトの情報を上手に利用するしかない。

●インターネットの高速化

あなたのパソコンでインターネットにアクセスした際に「遅い」と感じたら、次のような原因が考えられる。原因に応じた対策を講じてください。

  1. 回線の速度が遅い

    公衆回線でダイアルアップ接続している場合、通信速度はモデムの最高速度未満となる。不満であれば、ADSL、CATV等の高速ブロードバンド・サービスを利用することで高速化できる。後述の情報を基に、必ず速度を測定し、高速化のための調整を行ってください。

  2. Webサイトの処理が遅い

    MS社のWebサイト(Windows Update など)に代表されるが、同時アクセスユーザーが多く、CGI などを使用した複雑な内部処理を行うサイトに遭遇すると、突然遅くなった様に感じる。これは、サイト側の問題であり、ユーザー側で解決できる問題ではない。ただ、ブラウザのオプションを、Webページ内の画像を表示しない設定に変更したり、不要なプラグインを一時的にオフにするなどして、表示効率を向上させることはできる。

  3. パソコンの処理が遅い

    ブロードバンドユーザーでも、古いパソコンやHDDの残容量が十分でないパソコン、何だかのトラブルをかかえているパソコンを使用していると、パソコン側の入出力等の処理時間が長くなり、結果として遅く感じる場合がある。CPUやメモリーが遅くなることはほとんど考えられないので、ディスククリーンアップやデフラグを実行する、常駐プログラムを見直す、スワップファイルの設定を変更するなどして、本来の速度が出るように調整しよう。

○インターネット接続の設定確認

Windows 環境での TCP/IP の通信設定は、レジストリの中にあり、 イーサネット LAN に合わせて最適化されている。つまり、ADSL/CATV モデムや、ISDN TA やアナログモデムを使用してインターネットに接続する場合は、ユーティリティや手動で、設定値を変更して最適化しなければならない。また、Windows Me、Windows 98 では、複数の接続設定を保持しておき、動的に切り替えて使用することはできない。つまり、ADSLとモデムを使い分けるような場合に、最速をめざすなら、いちいちこの設定を変更しなければならない。TCP/IP のパフォーマンスに影響を与える代表的なパラメータは「MTU」(Maxmum Transmission Unit)と「RWIN」(Receive WINdow size) である。

  1. MTU の算出

    MTU は、IP パケットの最大サイズを規定する。TCP/IP は「IP パケット」という単位でデータを送受信する。Ethernet、PPP、PPPoE など、IP の下位層では、1度に送信できるデータの最大転送サイズが決まっている。IP パケットサイズがこの最大転送サイズより大きい場合、IP パケットは複数に分割され、送信先で再構成されるため、パフォーマンスが低下する。逆に IP パケットサイズがこの最大転送サイズより小さい場合、わざわざ少量ずつ複数回送るため、効率が悪くなり、パフォーマンスが低下する。したがって、通信環境に合わせた最適な MTU サイズを設定することで、驚くほどパフォーマンスが向上する。

    まず、次の様にして通信先の最適な MTU を調べてみよう。NTT などの通信業者が公表している MTU サイズを参照してもよい。(NTT 東日本のフレッツ ADSL の技術資料 によると、「フレッツ・ADSL(1.5M)」 の 最適 MTU サイズは「1454」である。)

    1.「MS-DOS プロンプト」を開く。
    2.次の様に入力するし、「Enter」キーを押す。

    -------------------------------
    C:\Windows>ping aaa.bbb -f -l zzzz  
    -------------------------------
     aaa.bbb : ホスト名または IP アドレス
     -f : 「IP パケットを分轄しない」指定オプション
     -l : 「送信バッファーサイズ」指定オプション
     zzzz: パケットサイズ

    3.表示されるメッセージにより次の様に判断する。
     -応答が返る場合は、指定したパケットサイズは分割しないで送信できるので、最適値を求めるために再度より大きいパケットサイズを指定する。
     - 「Packet needs to be fragmented but DF set.」 が表示されたら、このサイズ(zzzz)のままでは分割しないと送信できないので、再度やや小さいサイズを指定する。
     -(この操作を繰り返して最適なパケットサイズを求める。
    4.この最適なパケットサイズに 28(ヘッダーのサイズ)を加え、「最適な MTU」を算出する。

  2. RWIN の算出

    RWIN は、TCP 接続で受信確認を行なわず、一度に転送できるデータ量を規定する。RWIN は MSS(Maximum Segment Size)の倍数で設定するが、次のようなサイズが一般的とされている。通常は MTU = MSS + 40 という計算式から算出できる。低速回線で RWIN を大きく設定すると、パケットロスがあった場合の再送ペナルティが大きくなるのでパフォーマンスが低下する。逆に、高速回線で RWIN を小さく設定すると、受信確認待ちのタイムロスが大きくなりパフォーマンスが低下する。

    タイプ

    標準 RWIN 値
    アナログ 33.6Kbps MSS x 4 = (MTU - 40) x 4
    アナログ 56Kbps MSS x 6 = (MTU - 40) x 6
    ISDN Single 64Kbps  MSS x 8 = (MTU - 40) x 8
    フレッツ・ADSL(1.5Mbps) MSS x 10〜200 = (MTU - 40) x 10〜200
    フレッツ・ADSL( 8-15Mbps) 一部のサイトの情報では、「65535」を推奨
    *これらは目安であり、実際の通信環境でテストし最適な値を使用してください。
    *ケーブルインターネットの場合は、情報が乏しく ADSL の値を基準にテストしてみてください。
    *NTT東日本の技術資料では、フレッツ・ADSL(1.5M)ではMTU=1454,RWIN=16384 を推奨している。

○設定変更

次に、Windows Me/98 の TCP/IP 設定を最適化(高速化)するには、次のレジストリを変更する。(容易に変更できるフリーウェアも入手可能である。)

  1. HKEY_LOCAL_MACHINE\System\CurrentControlSet\Services\Class \NetTrans\000x を開く。
  2. 「0000」から連続するキーを順に開き、右ウインドウで「DriverDesc」の「値のデータ」が「TCP/IP」と表示されている「MaxMTU」を、モデム:576、ISDN:1000、ADSL:1454(フレッツ・ADSL の場合)に順に変更する。
  3. HKEY_LOCAL_MACHINE\System\CurrentControlSet\Services\Vxd\MSTCP を開く。
  4. 「DefaultRcvWindow」の値を上記の値に変更する。64KB を超える値を設定する場合は、「Tcp1323Opts」を「1」または「3」(=推奨値)にする。
  5. 「SackOpts」を「1」(推奨値)に変更する。
  6. 「DefaultTTL」(送信パケットが通過できるルーターの数)を「64」または「128」(推奨値)に変更する。
  7. HKEY_LOCAL_MACHINE\System\CurrentControlSet\Services\Vxd\MSTCP\Parameters
    を開く。
  8. 「MaxDupAcks」(高速再送オプション)を「3」(推奨値:3)に変更する。
  9. レジストリエディタを終了して再起動する。

[参照]: Windows TCP/IP Registry Entries Windows9x/Me TCP/IP Registry Entries in the NetTrans Subkey

ダイアルアップアダプタを使用する場合、次の操作で、レジストリを開かずに「MTU」の値を変更することができる。一般的なダイアルアップ環境では、MTU サイズは 576 程度に設定されると最適となる。

  1. 「コントロールパネル」の「ネットワーク」を開く。
  2. 「ネットワークの設定」タブの「ダイアルアップアダプタ」をダブルクリックする。(プロパティが開く。)
  3. 「詳細設定」タブの「IP パケットサイズ」をクリックする。
  4. 「値」から次のいずれかを選択し、「OK」をクリックする。 (デフォルト=「自動」)
    -「自動」:通信速度が 128Kbps 未満なら、576 バイト、128Kbps 以上なら 1500 バイト
    -「小」 : 576 バイト
    -「中」 : 1000 バイト
    -「大」 : 1500 バイト
  5. 再起動する。

○その他の高速化の方法

ADSLは大変デリケートな技術であり、接続速度に影響を与えるファクタも多い。さらにスピードアップを図りたいなら次のようなポイントを確認し変更してみよう。

  1. アースを接続し、電源を入れなおす。
  2. モデムを電源ラインから離す。
  3. ケーブル(電話線)を短くする。
  4. ウイルスシールドなど、パソコンの常駐プログラムを解除する。

また、見落としがちなのがモデムそのものである。特に初期に製造されたモデムは速度が遅い。フレッツ・ADSL(1.5M)の例であるが、最新のモデムに変えたら30%ほどスピードアップした実績がある。

○無応答への対処

ADSL は、ダウンロードは驚くほど高速であるが、ログインやサイトの移動の際に、急に時間がかかることがある。(停止したように見える。)

ログインに数秒以上かかるようなら、Internet Explorer であれば、まず、プロバイダからの指示がない限り、ブラウザの「インターネットオプション」の「接続」タブの「LAN の設定」を確認し、「設定を自動的に検出する」および「プロキシサーバーを使用する」のチェックを外しておく。

また、接続中に待ちが長くターゲットのページが表示されないことがある場合、TCP/IPの設定を次の様に変更する。

  1. 「コントロールパネル」の「ネットワーク」を開く。
  2. 「ネットワークの設定」タブで、使用する プロトコル「TCP/IP->xxxx Ethernet Adapter」の「プロパティ」を開く。(必ず、「xxx PPPoE Adapter」ではない方を選択する。)
  3. 「IPアドレス」タブを開き、「IPアドレスを指定」のボタンにチェックし、IPアドレスとサブネットマスクを入力する。(例:IPアドレス:192.168.1.1、サブネットマスク:255.255.255.0)
  4. 「ネットワークメディアへの接続を検出する」のチェックを外し、「OK」。
  5. 再起動する。

Windows XP の場合は、ネットワーク接続の「ローカルエリア接続」を開いて、「インターネットプロトコル(TCP/IP)」のプロパティに対して、同様の処理を行ってください。

○速度の測定

設定を変更した後、実際の接続速度を測定するには、通信業者のサイトで提供されている測定機能を使用する。また、通信業者がそのような機能を提供していない場合は、無料専用サイト無料測定プログラムを利用することもできる。ネットワークの混雑状況、場所、時間帯、プロバイダによっても異なるので何度か測定して目安としておこう。

また、レジストリをADSL用に最適化した場合、従来のアナログモデム+ダイヤルアップ接続を使用すると、アナログ接続のスピードが従来より低下するかもしれない。(たとえば、44000 bps が 40000 bps に落ちる、といったケースもある。)

上記のチューニングを行なえば、遅くとも、800 Kbps 程度はでるはずなのだが、極端に遅いなら根本的に回線品質に問題がある可能性がある。最も可能性が高いのは、同一カッドにフレッツ・ISDNの回線が入っているケースである。通信業者が事前にチェックして干渉しないラインを選んでいるはずなのだが、間違いも大変多いようである。疑問を感じたら、すぐ故障の窓口に電話して確認してもらおう。

○速度の変化

「ADSLを長く使っていると、だんだん遅くなる。」というのはウソである。まず、ADSLモデムの電源をオンにすると、電話局側にある集合型ADSLモデム(DSLAM)との間で「ハンドシェイク」(制御情報のやり取り)が始まる。この後、「トレーニング」が行われる。この段階では、伝送に使用する多数の周波数帯域(「ビン」と呼ぶ)ごとにノイズの状況などを調べ、そのビンで伝送するビット数を決める。 つまり、この段階でADSLのリンク速度は固定的に決まってしまうのであり、エラーが起こって時間当たりのデータ転送量が少なくなることはあってもリンク速度自体が変化することはない。逆に、思った程スピードが出ていなかったら、回線利用が少ない時間にトレーニングをやり直すことにより、ある程度スピードアップできる可能性もある。
 

●最新動向

ADSLは未来永劫続く技術ではない。環境が整い、低価格化が進行するにつれて、光ケーブルを使用するプランが主流になっていくだろう。

新しいADSL規格が相次いで登場し、2003年半ばから最大24Mビット/秒のADSLサービスが始まっている。Yahoo BB では、下り50Mビット/秒まで向上している。ADSLの高速化技術として、次のようなものが上げられる。

  1. ADSL +

    ADSL+とは最大24Mビット/秒のADSL規格で、ITU(国際電気通信連合)が仕様を検討し、2003年早期に標準化された。ADSL+の最大のポイントは、使う周波数帯域を現行の2倍に広げることである。つまり、8メガ以上のADSLは26k〜1.1MHz(約1MHz)の帯域を使っているが、ADSL+は26k〜2.2MHz(約2MHz)の高い周波数まで使用する。帯域が広がればそれだけたくさんのデータを一度に送れるし、スピードも今の倍近く速くなるはずである。

  2. ADSL2

    ADSL2は、すでに2002年9月にG.992.3とG.992.4としてITUで標準化が完了している。これらは、今までの8メガ仕様(G.992.1)と1.5メガ仕様(G992.2)の仕様を改良したものである。具体的には、ノイズに強い符号化方式を採用したり、回線のチェックに使うパイロット信号を複数の周波数から選択可能にすることにより、ADSLを安定的に使えるようにする技術である。結果的には、ADSLのスピードを速くすることになる。



●関連サイト
フレッツADSL (NTT東日本)
電話回線の線路情報 (NTT東日本)
フレッツADSL「おすすめタイプ」診断コーナー (NTT東日本)
BroadLand
RBB Today Speed
DrTCP
EditMTU
MTUとRWINの調整方法
TCP/IP Analyzer