インターネット接続に必須のモデムとルーター - その役割や違い、無線LAN規格などを徹底紹介

インターネット接続を行う際に欠かせない機器といえばモデムとルーターです。しかし、その役割や違いをよくわからずに使用している方も多いのではないでしょうか。

簡単に言えば、モデムは、アナログ信号とデジタル信号を変換する、インターネット回線を使った通信には欠かせない装置。一方、ルーターは、複数の端末を管理・制御し、インターネット環境を構築する装置です。

そこで、本記事ではモデムとルーターの役割や違いをさらに詳しく解説しながら、有線・無線LANのポイントいや、よくあるトラブルと解決方法についてをわかりやすく紹介していきます。

1．モデムとルーターの仕組み・違いを理解しよう

1-1．インターネット回線と自宅の機器をつなぐ「モデム」

モデムとは、 「モジュレーター(modulator)」(変調器)と「デモジュレーター（demodulator)」(復調器)を組み合わせた装置のことで、それぞれの頭文字を取って「modem」と名付けられています。その主な役割は、デジタル信号をアナログ信号に、あるいはアナログ信号をデジタル信号に変換することであり、モデムによってコンピュータなどのデジタル機器は、電話回線などのアナログ回線を通じてデータを送受信ができるようになります。

1-2．複数の機器をインターネットに接続する「ルーター」

一方、ルーターは、ネットワーク上のデータのやりとりを中継したり、制御したりする役割を持った装置です。ルーターを介することによって、パソコンやスマートフォンなど複数の機器をインターネット回線に接続することが可能となります。

ルーターを使わないと、1本のインターネット回線には1つの端末しか接続することができません。逆に言えば、複数の端末を使用しない環境であれば、基本的にルーターを使用する必要はありません。

なお、LANケーブルを分岐させて複数の機器と接続する機器には「ハブ(スイッチングハブ)」と呼ばれるものもあります。ただし、ハブには複数の端末をインターネットに接続する機能がないため、必ずルーターと組み合わせて使用する必要があります。逆に言えば、ルーターに搭載されているLANポートだけでは足りない場合は、ハブを使うことでLANポートを増やすことが可能となります。

1-3．ONU(回線終端装置)とは？

インターネットに接続するために、電話回線(メタル回線)やケーブルテレビの回線を利用する場合はモデムを使用するのが基本ですが、光回線、つまり光ファイバーケーブルを利用してインターネット接続を行う場合は、ONU(Optical Network Unit：光回線終端装置)と呼ばれる装置を使用することになります。

アナログ信号とデジタル信号の変換装置であるモデムに対して、ONUは光信号とデジタル信号の変換を行います。対応する信号が異なるだけで、基本的な役割は同じで、光回線を利用する場合は、モデムではなくONUを使用することになります。

1-4．ホームゲートウェイとは？

ホームゲートウェイとは、ONU、ルーター、Wi-Fi、ひかり電話などの機能をひとつにまとめた複合機器のことです。インターネットの接続に光回線を利用する場合、ホームゲートウェイが1台あれば、ほかの機器を用意する必要がなく、手軽に安定したインターネット環境を構築することができます。

基本的にホームゲートウェイは、プロバイダなどからレンタルで提供されることが多く、インターネット接続とあわせてひかり電話も使用できるのが大きなメリットなります。なお、Wi-Fiへの対応は機器によって異なりますので、事前に必ずチェックしておきましょう。

1-5．モデムとルーターの見分け方

モデムあるいはONUとルーターを見分ける方法として、もっともわかりやすいのがLANポートの数です。基本的に、モデムやONUのLANポートは1つですが、ルーターには複数のLANポートが用意されています。また、モデムやONUには、電話回線や光回線と接続するためのコネクタがある点も大きな違いとなります。

ただし現在では、ホームゲートウェイをはじめ、ONUとルーターが一体となった機器が主流となりつつあります。プロバイダなどからレンタルした機器にLANポートは複数搭載されている場合はモデル(ONU)一体型ルーターである可能性が高いと思われますが、かならずマニュアルなどを見て確認するようにしましょう。

なお、基本的に回線の入口となる壁からパソコンなどの端末に向かって、モデム(ONU)→ルーターの順番に接続されることになりますので、すでにインターネットに接続されている環境の場合は、接続の順番で機器を見分けることも可能です。

2．モデムとルーター、どちらが必要？

2-1．ONUは光回線事業者からのレンタル

インターネット接続にISDNを利用していた頃までは、モデムは市販されているものを使用することが多かったのですが、ADSLに時代に入り、プロパイダや通信事業者からレンタルされたものを使用するケースが多くなってきました。

そしてONUは、光回線を契約した際、プロバイダやサービス事業者からレンタル品として提供されるのが基本。ONUは市販されていないため、契約した事業者から提供されたものを使用することが一般的となっています。また、ケーブルテレビ用のモデムについても基本的には同様の扱いとなっていることが大半です。

2-2．ワイヤレスで接続するなら無線LAN(Wi-Fi)ルーターが必要

スマートフォンやタブレットを利用するなど、ワイヤレスでインターネット接続を行うためには、「無線LAN(Wi-Fi)ルーター」が必要となります。無線LANルーターを使えば、インターネット回線からの信号を無線で複数の端末(スマートフォン、タブレット、ノートパソコンなど)に分配し、有線ケーブルを使わずに接続できるようになります。

無線接続の端末を使用しない場合は、無線LANルーターは用意する必要はありませんが、多くの方がスマートフォンやタブレットを使用しており、ノートパソコンにもLANポートが搭載されていないことが多くなっている現在、無線LAN機能のないルーターを購入するのはあまり現実的ではありません。

2-3．一体型ルーターのメリット・デメリット

現在では、ホームゲートウェイをはじめ、モデム(ONU)とルーターが一体となったモデルが主流となりつつあります。一体型ルーターは、接続の手間が簡略化できるため、あまり詳しくない方でも配線の手間なく、簡単に利用することができます。

また、機器が1台で済むため、設置スペースの節約ができますし、電源もひとつになるので、電気代はもちろん、コンセントの節約にも繋がります。何より、あらためてルーターを購入する必要がないため、コスト面でも有利です。

その一方で、一体型ルーターは、モデム(ONU)とルーター、いずれかの機能に問題が発生した場合でも、全体を交換する必要があります。また、ルーターの機能が絞られることが多く、最新の無線規格に対応していないことも珍しくありません。

手軽さ、簡便さという点ではメリットの大きい一体型ルーターですが、LANポートの数や利用できる無線規格、実効スループットなど、特にルーターとしての機能にこだわる方にはデメリットのほうが大きくなる可能性もあります。

3．LANポートを使って有線接続

3-1．有線の通信速度と規格

パソコン1台だけを接続する場合はモデム(ONU)のLANポート、複数台と接続する場合はルーターのLANポートとLANケーブルで接続することでインターネットに接続することが可能となります。

かつてのインターネットはアナログ回線の56kbpsやISDNの64kbps、ADSLの1.5Mbpsといった通信速度でしたが、現在の光回線は1Gbpsや10Gbpsなど非常に高速となっていますので、パソコン側のLANもその速度に対応していないとせっかくの通信速度を活かすことができません。

パソコン側のLANは、ギガビットイーサ(1000BASE-T)と呼ばれる1Gbpsの速度に対応したものが長らく使用されていましたが、現在では2.5Gbpsの速度に対応する2.5GBASE-Tが主流となっており、5GBASE-T、10GBASE-Tといったさらに高速な規格に対応したLANポートを搭載するマザーボードも登場しています。

現在使用しているインターネット回線の通信速度が1Gbpsの場合、パソコン側のLANもギガビットイーサ、つまり1000BASE-Tに対応していれば問題ありませんが、回線速度が10Gbpsの場合は、パソコン側のLANも10GBASE-Tに対応したものを利用しなけれは、速度をフルに活かすことができません。

通信速度は遅い方に合わせられますので、いくら回線速度が10Gbpsでも、1000BASE-TのLANに接続すれば1Gbpsの速度でしか通信できません。

3-2．パソコン側の規格が遅い場合の対策

せっかく高速なインターネット回線を導入しても、パソコン側のLAN規格が遅いと宝の持ち腐れになってしまいます。最近のマザーボードに搭載されているLANは、2.5GBASE-Tに対応したものが主流となりつつありますが、5GBASE-T以上に対応したものは少なく、少し古めになると1000BASE-T対応も珍しくありません。

現在使っているパソコンのLAN規格がインターネット回線よりも遅い場合は、回線速度にあったPCIe接続のLANカードを導入することによって解決することができます。
LANカードをPCIeスロットに装着するだけの簡単な作業ですが、パソコン初心者で、どうしても自信がないという方は、USB接続のLANアダプタを利用しましょう。

なお、複数台のパソコンをインターネットに接続する場合は、あえて遅い規格を利用することで、1台に帯域が占有されることを防ぐことができます。
例えば、10Gbpsのインターネット回線で巨大なファイルをダウンロードする場合、10GBASE-TのLANで接続すると、10Gbpsの帯域をフルに使ってしまい、ほかのパソコンが満足に接続できなくなる場合もありえます。
しかし、2.5GBASE-Tで接続すれば、ダウンロード速度は落ちますが、7.5Gbps分の帯域は空いている状態になるため、ほかのパソコンも問題なくインターネットに接続することができます。

3-3．回線速度に対応したルーターを選ぶ

ルーターには複数のLANポートが搭載されていますが、それぞれの規格はルーターによって異なります。特に値段の安いルーターは依然として1000BASE-T対応のものが多く、せっかく10Gbpsのインターネット回線を利用しても1Gbpsでしか通信することができません。

また、ルーターに搭載されているLANポートのひとつは、WANポート、あるいはインターネットポートと呼ばれ、モデムとLANケーブルで接続する際に利用しますが、このWANポートももちろんインターネットの回線速度以上のものであることが必須です。こちらも値段の安いルーターの場合はほとんどが1000BASE-Tとなっていますので、高速インターネット回線を利用する方は注意しましょう。

なお、モデム、ルーター、パソコンの接続に利用するLANケーブルにも「カテゴリ」と呼ばれる規格が存在します。
カテゴリによって通信速度や通信距離、コネクタの形状などが異なるため、通信速度が合ったものを選ぶことが必須となります。カテゴリは数字で表され、数字が大きいほど高速通信が可能。各カテゴリの最大通信速度は下記に示すとおりですが、家庭内の規模であれば、10Gbpsに対応可能なカテゴリ6以上のケーブルを使用すれば基本的には問題ありません。

4．無線LANルーターの選び方

4-1．無線の通信速度と規格

ルーターの通信速度は Mbps(メガビット毎秒)やGbps(ギガビット毎秒)で表され、数値が大きいほど高速な通信が可能です。動画視聴やオンラインゲームなど、データ量の多いコンテンツを楽しむ場合は、高速な通信速度が求められます。

現在、Wi-Fiには、IEEE 802.11a/b/g/n/ac/axなどの規格があり、それぞれ通信速度や周波数帯域が異なります。現在では、「Wi-Fi7」と呼ばれるIEEE 802.11beという規格も登場しています。

新しい規格ほど基本的に高速での通信が可能となりますが、接続する端末側も規格に対応していることが必須です。特に古い機器の場合はIEEE 802.11a/b/gあたりまでしか対応していないこともありますので、注意が必要です。

また、各無線規格の最大通信速度はあくまでも理論値であり、機器によって、実際に通信できる速度「実効スループット」は異なります。メーカーによっては実効スループットの数値も公表していますので、購入する際はあわせてチェックしておきましょう。

ここでは無線の通信速度について触れましたが、もちろん有線の場合でも1Gbps対応のものから、2.5Gbps対応、10Gbps対応など機器によって異なります。こちらも回線速度と端末の対応速度にあわせて検討する必要があります。

4-2．電波の届く範囲

実際に電波が届く範囲は、ルーターの性能や住宅環境によって異なります。ルーターに関して言えば、まずチェックしたいのがアンテナの数で、アンテナの数が多いほど電波の届く範囲が広くなる傾向にあります。また、電波の出力が高いほど、遠くまで電波が届きますので、そのあたりの数値もチェックしておきましょう。

また、無線規格によって、障害物の有無が通信エリアに影響を及ぼす場合があります。一般的に、2.4GHz帯は障害物に強く、5GHz帯は弱い傾向にあります。その一方で、2.4GHz帯は電子レンジや無線キーボード・マウス、Bluetoothなどでも使用されるため、電波干渉が起こる可能性がありますが、5GHz帯は電波干渉を受けにくいといった特徴があります。

家が広い、ルーターを設置している場所が遠いなど、電波の届きがあまり良くないと感じる場合は、特定の方向に電波を集中させる「ビームフォーミング」、信号の範囲を拡大できる「無線中継器」の利用、複数のルーターを連携させて広域をカバーする「メッシュWi-Fi」などの利用も検討しましょう。

4-3．接続可能な端末の数

1台のルーターに対して、同時に接続できる端末の数が多いほど、多くの端末を快適に利用することができます。特に最近では、パソコンだけでなく、スマートフォンやタブレット、さらには家庭用ゲーム機など、数多くの端末を接続するケースが増えていますので、接続可能端末数についてもあらかじめチェックしておいたほうがよいでしょう。

ただし、一般的なルーターは30台以上接続可能なことが多く、いわゆるモバイルルーターでも10台以上は基本的に接続可能です。不特定多数の方が利用するような環境は別にして、一般的な家庭であればあまり気にする必要はないかもしれません。

その一方で、一本のインターネット回線に対して、多くの端末を同時に接続すると、各端末が利用できる通信速度は当然低下しますが、「MU-MIMO(マルチユーザーマイモ)」に対応しているルーターは多くのアンテナを備えることで高速かつ安定な通信が可能であり、さらに、複数の端末を同時に接続しても、一定の通信速度を確保することができます。「MU-MIMO」は、ルーター側だけでなく、端末側の対応も必要となりますが、多くの端末を同時に利用する方は注目しておきたい機能となっています。

4-4．セキュリティ機能も注目

ルーターには、外部からの不正アクセスを防ぐための「ファイアウォール」などセキュリティに関する機能が搭載されています。ルーターを挟むだけでもセキュリティ性は高まりますので、複数端末の利用を想定していない方でもルーターの使用には大きなメリットがあります。

また、無線接続を利用する場合は、暗号化規格への対応状況も注目。WEPなどの古い規格は脆弱性が高く、不安要素はかなり大きくなります。特に最新のWPA3はセキュリティレベルが高く、通信内容そのものが暗号化されるため、パスワード漏えいにも強いのが特徴。総当たり攻撃などの悪意ある攻撃への対策も行われています。

セキュリティレベルの高いWPA3ですが、導入初期に脆弱性が発見されたこともあるように決して完璧ではありません。ルーターを選ぶ際は、WPA3の対応はもちろん、セキュリティ機能が充実したものを選んで、万全を期することが重要となります。

5．インターネット接続でよくあるトラブルと解決方法

5-1．ネットが遅い・繋がらないときの原因と対策

普段よりもインターネットの通信速度が遅く感じる場合、まずは接続している端末の数や各端末の通信状況を確認します。ひとつの端末が大容量ファイルなどをダウンロードしていると、当然ほかの端末の通信速度にも影響します。また、契約回線がマンションタイプなど、複数世帯で共有している場合は、ほかの世帯の状況も影響します。

無線接続の場合は、電波干渉や障害物の影響なども無視できませんので、ルーターの設置場所やほかの無線機器の使用状況もチェックします。

通信速度の低下は、さまざまな要素が関連してくるため、特定するのは難しいのですが、ハードウェアの問題として、モデム(ONU)やルーターを再起動することによって改善するケースもありますので、一度試してみましょう。

また、急に繋がらなくなった場合は、インターネット回線そのものに不具合やトラブルが出ていないかを確認し、各ケーブルの接続状況などもチェックします。さらに、モデム(ONU)やルーターを再起動なども試してみて、それでも繋がらない場合はサービス事業者などに相談してみましょう。

5-2．落雷による故障

インターネットに繋がらなく原因のひとつに「落雷による影響」が挙げられます。「雷サージ」と呼ばれる過電圧や過電流は、モデムやルーターの故障の原因となるからです。

雷による被害を防ぐためには、過電圧や過電流を防ぐために、電源を落としたり、ケーブル類を外すといった対策も可能ですが、急な雷には対応できませんし、雷のたびにケーブルを外すのも少し非現実的です。そこで、サージプロテクター(雷ガード)と呼ばれる雷対策アイテムを利用することを検討してみましょう。

雷の影響はモデムやルーターだけでなく、もちろんパソコンそのものにも及びます。そのため、パソコンの電源ケーブルなどは、サージプロテクターを備えた電源タップに接続することをおすすめします。

5-3．ルーターの買い替え時期の目安

ルーターの寿命は5～7年が目安とされますが、特にトラブルがなければ故障するまで使い続ける方が多いのではないでしょうか。実際、通信速度が大きく影響するFPSゲームなどをプレイしている方でなければ、ルーターにこだわる方は少ないかもしれません。

その意味では、実際に故障するまで使い続けても特に問題はないのですが、無線規格などの進化スピードを考慮すると、もう少し早いタイミングで買い替えたほうが、速度面はもちろん、セキュリティ面でも満足度が高まるかもしれません。

5-4．パソコンの故障・性能不足によるもの

モデムやルーターに問題がなくても、接続するパソコン本体が原因で、通信速度が低下したり、接続そのものができなくなることも珍しくありません。そのため、パソコンでインターネット接続ができなくなった場合は、ほかのパソコンやノートパソコン、スマートフォン、タブレットなどが繋がるかどうかも確認し、ほかの端末が問題なく繋がるようであれば、パソコン本体、特にLAN周りのトラブルを怪しんでみましょう。

特に最近のパソコンは、マザーボードにあらかじめ備えられたLANポートを利用することが多いので、別途LANカードを用意しておけば、急なトラブルの際にも即座に対応することができます。

また、メモリ不足やCPUの性能不足など、パソコンの性能そのものの影響で、WEBサイトの読み込みや動画の再生がスムーズにいかなくなることもあります。ソフトウェア面では、ウイルス感染がインターネット接続に影響を及ぼすこともありますので、定期的なアップデートやウイルス対策も怠らないようにしましょう。

6．買い替えするならBTOパソコンがおすすめ！

6-1．Aqua-Master Z890

BTOメーカー・サイコムの「Aqua-Master」シリーズは、CPUの冷却に水冷ユニットを採用しているのが特徴のラインナップ。「Aqua-Master Z890」は、標準構成で、最新の「Intel Core Ultra 5 245K」と「Intel Z890 チップセット」搭載マザーボードの組み合わせを採用したハイエンドモデルとなっています。

水冷ユニットを採用しており、安定した冷却が期待できるので、カスタマイズによってさらに上位のCPUを組み合わせることで、さらに高いパフォーマンスを引き出すことができます。オンボードLANは2.5GBASE-T対応で、Wi-Fi6E(IEEE802.11ax)およびBluetoothでの接続もサポートしています。

【Aqua-Master Z890】標準構成
CPU：Intel Core Ultra 5 245K【4.2GHz、14コア/14スレッド】 メモリ：DDR5-5600 16GB(8GB×2) チップセット：Intel Z890 チップセット SSD：500GB(SATA/2.5インチSSD) ビデオカード：CPU内蔵グラフィック LAN：2.5GBASE-T 無線：Wi-Fi6E(IEEE802.11ax)＋Bluetooth

6-2．G-Master Hydro X870A

サイコムのゲーミングPCにおいて最高峰に位置付けられる「G-Master Hydro」は、CPUとビデオカードの冷却に水冷ユニットを採用した「デュアル水冷」が大きな特徴。「G-Master Hydro X870A」は、標準構成では、ZEN5コアの「AMD Ryzen 7 9700X」と「AMD X870 チップセット」搭載マザーボードの組み合わせを採用したハイエンドモデルとなっています。

水冷化されたビデオカードには「NVIDIA GeForce RTX 4080 SUPER」を採用。メモリはDDR5-5600を32GB(16GB×2)搭載しており、カスタマイズでさらなる高みも狙えます。2.5GBASE-T対応のオンボードLANに加えて、最新かつ高速なWi-Fi7(IEEE802.11be)をサポートしている点も要注目です。

【G-Master Hydro X870A】標準構成
CPU：AMD Ryzen 7 9700X【3.8GHz、8コア/16スレッド】 メモリ：DDR5-5600 32GB(16GB×2) チップセット：AMD X870 チップセット SSD：1TB(NVMe/M.2 SSD) ビデオカード：NVIDIA GeForce RTX 4080 SUPER(16GB) LAN：2.5GBASE-T 無線：Wi-Fi7(IEEE802.11be)＋Bluetooth

5-3．Lepton WS4000TRX50A

「Lepton WS4000TRX50A」は、32コア/64スレッドのハイパワーが魅力となる「AMD Ryzen Threadripper 7970X」と「AMD TRX50 チップセット」搭載マザーボードを組み合わせた至極のワークステーションです。

メモリはDDR5-4800を64GB(16GB×4)を搭載し、「NVIDIA GeForce RTX 4060」搭載ビデオカードを採用。オンボードLANは10GBASE-Tと2.5GBASE-TのデュアルLAN仕様となっており、さらに最新かつ高速なWi-Fi7(IEEE802.11be)およびBluetoothでの接続に対応しています。

【Lepton WS4000TRX50A】標準構成
CPU：AMD Ryzen Threadripper 7970X【4.0GHz、32コア/64スレッド】 メモリ：DDR5-4800 64GB(16GB×4) チップセット：AMD TRX50 チップセット SSD：1TB(NVMe/M.2 SSD) ビデオカード：NVIDIA GeForce RTX 4060(8GB) LAN：10GBASE-T＋2.5GBASE-T 無線：Wi-Fi7(IEEE802.11be)＋Bluetooth

5-4．Radiant SPX3100B760

「Radiant SPX3100B760」はハイコストパフォーマンスの省スペース型モデルで、容量1.92Lの超コンパクトサイズが魅力。標準構成で「Intel Core i3-14100」と「Intel B760チップセット」搭載マザーボードの組み合わせを採用しています。

メモリはDDR4-3200を16GB(8GB×2)、ストレージはSATA接続の2.5インチSSDを500GB搭載しており、オンボードLANは2.5GBASE-T対応。カスタマイズによってWi-Fi5(IEEE802.11ac)＋Bluetooth対応の無線LANカードを追加することができます。ただし、コンパクトサイズゆえにビデオカードの追加には対応していません。

【Radiant SPX3100B760】標準構成
CPU：Intel Core i3-14100【3.5GHz、4コア/8スレッド】 メモリ：DDR4-3200 16GB(8GB×2) チップセット：Intel B760 チップセット SSD：500GB(SATA/2.5インチSSD) ビデオカード：CPU内蔵グラフィック LAN：2.5GBASE-T 無線：(オプション)Wi-Fi5(IEEE802.11ac)＋Bluetooth

7．まとめ

パソコンやスマートフォン、タブレットなどを家庭でインターネットに接続するためには、モデム(ONU)とルーターが必須。何となく繋がっているという方は、あらためて自分が使っているモデム(ONU)とルーターをチェックしてみましょう。

最近ではモデム(ONU)とルーターが一体となった一体型ルーターも増えています。プロバイダや通信事業者からレンタルされたものを漠然と使用するのではなく、こちらもどのような機能が備わっているかをあらためて調べてみると、これまだ以上に快適な通信環境が構築できるかもしれません。

今回は、モデムとルーターの役割や違いから、有線・無線LANのポイント、よくあるトラブルと解決方法などについて紹介してきました。本記事を参考にして、快適なインターネットライフをお過ごしください。

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