用語辞典・速度・品質

Gbps

Gbpsとは

Gbpsは、1秒あたり10億ビットを表す通信速度の単位です。正式にはgigabits per second(ギガビット・パー・セカンド)で、ギガビーピーエスまたはギガビット毎秒と読みます。

GはSI接頭語gigaで10の9乗、bはビット、psはper secondです。1 Gbpsは1,000,000,000ビット/s、つまり1,000 Mbpsです。通信速度では原則として2進ではなく10進で数えます。

Gbpsは通路が一秒間に扱えるビット量の表現で、個々のパケットが相手まで届く時間や、ファイルへ使える全量を直接表す値ではありません。

同じ時間窓でも、広い通信路ほど多くのビットを運べる表示値、共有区間、付加情報、経路の最狭部を分けて読む
細い通信路と広い光通信路を同じストップウォッチの時間窓で比べ、広い側が多くのデータタイルを運ぶ一方、個々のタイルの到着時間とは別であることを示すGbpsのピクトグラム図解
図1広さは概念表現です。実際の光・電気信号が物理的に太い管を通るという意味ではなく、一秒あたりの伝送能力を表しています。

同じGbpsでも、表示している場所と層が違う

単位を換算したあと、何の上限・実測値かを確認する一つの数値をインターネット経路全体へ当てはめない
Contract回線の公称値

アクセス方式や契約メニューが示す最大値。混雑時の継続値とは限らない

Link機器間リンク

EthernetやWi‑Fiの一区間で成立した物理層・リンク層のレート

IPIPで運べた量

リンク付加情報を除き、観測点を通ったIPパケット量を時間で割る

Appアプリ実効値

TLS・TCP等の付加情報や再送を除き、利用できた内容の率を見る

Shared共有する区間

同じ設備・電波時間を複数利用者が使い、利用可能量が変動する

Path経路の最狭部

端末から相手までで最も厳しい区間や処理能力が上限を作る

図2比較表や測定結果には、方向、観測点、層、時間幅、単一・複数接続を添えると意味がそろいます。

MB/sへ直す理想換算は8で割る

1バイトは8ビットなので、1 Gbpsをすべてファイル本体へ使えたと仮定すると125 MB/sです。10 Gbpsなら理想上1,250 MB/sです。逆に100 MB/sは800 Mbpsに相当します。

実際にはEthernet、IP、TCP・QUIC、TLS、アプリの制御情報、確認応答、再送が回線を使います。ストレージ、CPU、相手サーバーも上限になります。理想換算値は単位をそろえる計算であり、実効速度の保証値ではありません。

Ethernetの1 Gbpsは通常、送信と受信を別方向に持つ

全二重Ethernetでは、1 Gbpsの送信路と1 Gbpsの受信路を同時に使えます。これを合計して「2 Gbps」と呼ぶ機器資料もありますが、一方向の一つの転送が2 Gbpsになるわけではありません。

スイッチのバックプレーンやNICの総処理能力は、複数ポート・複数方向の合計値で示されることがあります。ポート速度、一方向のフロー、装置全体の集約容量を区別します。

1 Gbpsの入口があっても、経路全体が1 Gbpsとは限らない

端末とルーターが1 Gbpsで接続しても、Wi‑Fi中継、WAN側ポート、回線終端、事業者網、接続先サーバー、相手の帯域制限のどこかが狭ければ、終端間のスループットはそこで抑えられます。

2.5GbE対応端末を1GbEポートへつないだ場合も、リンクは双方が共通対応する速度へ決まります。ケーブル規格、コネクター、オートネゴシエーション結果、エラーカウンターを順に確認します。

Wi‑FiのGbps表示は、共有するPHYレートである

Wi‑Fiのリンク表示は、チャンネル幅、空間ストリーム、変調・符号化方式などから選ばれたPHY比率です。無線は送信前の待機、競合、確認応答、再送に電波時間を使い、通常は表示値すべてをアプリデータへ使えません。

複数帯域の合計を製品名に使う場合もあります。一台の端末が全帯域を同時利用できるか、MLOなどの対応条件は別です。製品の合計表記と一端末の実効値を直接比べません。

大きな回線ほど、遅延・損失と測定方法の影響も見る

高いレートを一接続で満たすには、送信側が往復時間中に十分なデータを送り出せる必要があります。TCPの受信窓、輻輳制御、損失、CPUの暗号処理、測定サーバーとの経路が不足すると、回線容量へ届きません。

Gbpsの確認では、有線で直結し、上り・下りを分け、複数の測定先と時間帯を比べ、端末・ルーター各ポートのリンク速度とCPU負荷も記録します。短い一回の値だけで回線障害を断定しません。

単位の確認資料:NIST Guide to the SI「SI Prefixes」NIST「Binary prefixes」RFC 5136「Defining Network Capacity」

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