stanford-oval/wikipedia huggingface dataset:
ブロードバンドインターネット接続
ブロードバンドの人権化・義務化・ユニバーサル化

台湾では2020年にデジタル担当大臣の唐鳳（オードリー・タン）が「台湾ではブロードバンド接続が人権として認められている」と語っている。
日本では2019年より開始されたGIGAスクール構想およびコロナ禍の発生によって2020年に「家庭学習のための通信機器整備支援事業」が開始され、子供の居る家庭にモバイルルーターが無償貸与されるようになった。また2022年にはブロードバンド回線のユニバーサルサービス化のための電気通信事業法の改正が成立し、その2023年の施行に向けて「ユニバーサルサービス政策委員会 ブロードバンド基盤ワーキンググループ」が開催され、高速度で送受信が可能な「高速度データ伝送電気通信役務」のユニバーサルサービス化が行われる予定となっている。また配管の問題などで光ファイバーを引けない集合住宅も課題となっており、2023年12月にはそれに関する政策提言などを行う一般社団法人集合住宅デジタル高度化協議会（CDEfC）が設立された。
韓国では2020年に一部地域を除いて100Mbpsの有線ブロードバンド回線がユニバーサルサービスとなったものの、工事費は自己負担のままで地域によってはその工事費が高額になっているとされる。
またイギリスでは2020年12月に「2021年ギガビット普及計画」を、2021年3月に「プロジェクト・ギガビット」を公表し、2021年7月には「電気通信インフラ（貸借資産）法」が制定されて家主や地主に対するブロードバンド敷設許可の裁判所経由での取得が可能となり、2022年12月には「建築等規則」が改定されて新築におけるギガビットブロードバンド接続の利用可能性が義務付けられ、2025年までにメタルケーブルを使った旧式のネットワークが終了される予定となっている。
既に1Gbps有線ブロードバンド回線が普及しているシンガポールでは2024年より10Gbpsの有線ブロードバンド回線の普及に支援を行う予定となっている。
ブロードバンドの利用拡大

ブロードバンドによるインターネット接続は、当初から定額制で提供され、通信料金や時間帯を意識せずに利用できるため、普及とともにインターネットの利用形態に大きな変化をもたらした（もっとも同様に、フレッツ・ISDNなどのナローバンド定額制サービスも先行して提供されていた）。
常時接続である事を生かしたIP電話・インターネット電話、大容量のデータを短時間に送受信可能になった事によるクラウドコンピューティング・インターネット接続経由でストレージにアクセスするSoIP（オフサイト・データ・ストレージ）、ブロードバンドビデオオンデマンド・IP放送（IPテレビ）などの動画放送など、新しいサービスが可能となった。
ブロードバンドの利用拡大 > Web閲覧

Webページは既にブロードバンドを前提としたリッチコンテンツが中心となっており、例えば2024年10月1日時点のデスクトップ向けサイトでは中央値（50%タイル値）が約2.7MB、75%タイル値が約5.3MB、90%タイル値が約11MBとなっている。一方、Webページの読み込みは2秒を超えるとじれったく感じ、3秒を超えると直帰率が増えると言われており、遅延読み込みやレンダリング時間などもあるため単純計算は出来ないものの、快適に閲覧するためには十分に速い通信回線が必要となる。
ブロードバンドの利用拡大 > 通話（IP電話・IPテレビ電話・テレビ会議）

IP通信を使用した通話（VoIP・IP電話）ではADSLや低速FTTHの時代に品質の低いセカンダリ電話が登場した。初期のVoIPではIP端末間の通話のみとなっていたが、2002年11月に電話番号050がIP電話へと割り当てられたことで（050IP電話）、VoIPでも一般加入電話との発着信が可能となった。
その後、ブロードバンドを使った品質の高いプライマリ電話のIP電話が登場し、一般加入電話と同じ市外局番の電話番号の使用が認められたことでIP電話は広く普及していった（ひかり電話など）。プライマリ電話はネットワーク品質の規定があることから閉域IP網内（非インターネット）の優先通信機能を使った有料サービスが中心となっている。
IP電話から一般加入電話や他社IP電話への接続には長らく旧来の公衆交換電話網 (PSTN) が用いられてきたが、2021年1月よりIP電話の事業者同士でIPのまま電話交換が行われるようになり、2024年から2025年には一般加入電話までIP網での電話交換へと切り替えられる予定となっているものの、料金は従量制のままとなっている。
一方、非優先通信のインターネットを使ったインターネット電話（音声通信・ボイスチャット）ではSkypeのようなP2P通信による無料の通話サービスが人気となり、ブロードバンドの常時接続によって、それらを繋ぎっぱなしした「オンライン同棲」も一般化するようになった。
またブロードバンドにより、1対1だけでなく多対多の通話（グループ通話、電話会議）も一般化していった。SNSでも「Clubhouse」などの音声SNSが登場し、短文SNSの「Twitter」でも音声会話機能の「Spaces」が登場した。
ブロードバンドの利用拡大 > 通話（IP電話・IPテレビ電話・テレビ会議） > テレビ電話・テレビ会議

IP通信を使用したテレビ電話は初期のVoIP規格（H.323やSIP）より対応しており、例えば2004年にはNTTよりIPテレビ電話端末の「フレッツフォン」が登場している。
インターネット電話でも上述のSkypeなどテレビ電話に対応しているものは多い。
NTTグループの発表によればオンライン会議の疲労感は音質に左右されるとされるが、音質は物理的なマイクやイヤホンだけでなく圧縮コーデックによっても左右される。圧縮コーデックの音質基準には平均オピニオン評点 (MOS) などが存在するが、基本的に圧縮率の高いコーデックは音質も低いものとなっているため、高音質にはより広い安定した回線帯域が必要となる。
ブロードバンドの利用拡大 > 放送（光放送、IP放送、テレビ同時配信）

→「通信と放送の融合」も参照
ブロードバンドによる放送も行われているが、通常の放送波に乗っている放送データの容量は以下のように膨大なものとなっている：
| 放送の種類 | 地上デジタル放送 | BSデジタル放送 | 110度CSデジタル放送 | 有線テレビジョン放送 |
| --- | --- | --- | --- | --- |
| 物理チャンネル数 | 40 | 23 | 26 | 51 |
| 1物理チャンネル当たりの 最大ビットレート | 約16.8Mbps（フルセグ） +  約312kbps（ワンセグ） | 約100Mbps | 約100Mbps | 約38Mbps |
そのためインターネット経由での再送信は効率が悪く、別の方式による再送信が中心となっている。しかしながら地上デジタル放送の送信設備において経費の上昇が進んでいるため、2021年より総務省では難視聴放送のブロードバンド代替が検討されるようになった。
ブロードバンドの利用拡大 > 放送（光放送、IP放送、テレビ同時配信） > 光放送とインターネット再送信

光回線においては通信系光ファイバー（光通信）と放送系光ファイバー（光放送）との多重化（光波長多重通信）による統合が行われている。また多重化せずに光通信用と光放送用の2芯で提供するサービス（eo光テレビなど）も存在する。
光放送の方式では光ファイバに放送波を変調して載せた放送波変調方式（スカパー!プレミアムサービス光（フレッツ・テレビ）等）と、光回線のIP伝送で閉域網より放送データを送るIPマルチキャスト方式（ひかりTV等）が主流となっている。
放送波変調方式（RF光伝送）では通常の放送波のパススルーが行われている。具体的には放送波を光信号に変換したあと光スプリッタで分配し、各戸の光回線終端装置で同軸ケーブル上の電気信号に戻すという形であり、電気信号に戻した後は一般的なテレビチューナーを使っての視聴が可能となる。また放送波変調ではパススルー信号に加えて旧来の有線テレビジョン放送（CATV）向けセットトップボックス用トランスモジュレーション信号を多重化することも行われている。光ファイバは非常に広帯域となっているため、放送波変調ではデータ通信へと影響を与えずに上記の表にある全ての放送信号を常に同時に提供することが可能である。
IPマルチキャスト方式では一般的に閉域IP網での優先通信が使われており、IPv6プロトコルのマルチキャストリスナ探索 (MLD) によって必要な受信者にのみ必要な放送データが送られるようになっている。また光スプリッタで分岐された受動光ネットワーク (PON) の部分ではマルチキャストLLIDによって単一データを複数契約者の光回線終端装置（ONU）が同時に受信するようにすることができる。視聴には一般的なテレビチューナーが使えず、専用のセットトップボックスなどを用いる必要がある。IPマルチキャスト方式は優先通信によって帯域を圧迫するため動画の再圧縮が行わており、その視聴に必要な通信速度は、例えば「ひかりTV」ではHD放送で1チャンネル当たり15Mbps、4K放送で1チャンネル当たり30Mbpsとなっている。トリプルチューナー搭載のセットトップボックスも存在し、その数倍の通信容量が1セットトップボックス当たりで使われるようになっている。
それら方式に使うことのできる一部の放送受信機器は、家庭内ネットワーク向けのDLNA接続方式とDTCP-IP通信の組み合わせによって放送の家庭内IP再送信が可能となっている。またDCTP+ (DTCP-IP 1.4) やDLPAリモートアクセスの登場によってインターネット経由での放送再送信も可能となっている。
ブロードバンドの利用拡大 > 放送（光放送、IP放送、テレビ同時配信） > モバイル放送

モバイル端末向けでは電波を使った世界共通のモバイル端末向け放送規格として5G放送（5G Broadcast）があるものの、5G放送は海外でもまだ検討段階となっており普及が進んでおらず、また日本独自規格ではISDB-Tのワンセグ放送が普及していたものの、ワンセグ非対応なiPhoneの登場によってワンセグの受信可能率は低下してしまっている。
そのため、公共放送ではインターネット経由での同時配信が重要となっていった。
ブロードバンドの利用拡大 > 放送（光放送、IP放送、テレビ同時配信） > インターネットでの同時配信

非優先通信かつ1対1の通信（ユニキャスト）が基本のインターネットを経由するIPユニキャスト方式の同時配信サービスも登場している。この方式では一般的なWebブラウザで視聴できるものが多い（専用アプリもある）。
2007年には総務省の支援のよって研究開発されていたP2Pベースの放送受信ソフトウェア「KeyHoleTV」がテレビ放送の同時配信を行っていた。その後、2010年にはラジオ放送の同時配信サービス「radiko」が登場し、2020年代にはテレビ放送の同時配信サービスも登場した。
2020年、NHKがSD画質（1.5Mbps）のテレビ同時配信サービス「NHKプラス」を全日帯で始め、2022年4月にはそれが24時間化された。また、民間放送も2022年4月より「TVer」でテレビ同時配信を行う予定となっている。
ブロードバンドの利用拡大 > ビデオオンデマンド

#実際の通信速度で後述。
ブロードバンドの利用拡大 > OSとアプリケーション

一般的な情報機器には機器を動かすための基本ソフトウェアであるOS（オペレーティングシステム）が搭載されており、またそれに加えて様々な目的に適した応用ソフトウェア（アプリケーションソフトウェア）も導入されているが、ソフトウェアが高度化するにつれて、そのダウンロードやアップデートの容量は大きくなっていっている。
Android TVを含むテレビやBDレコーダーでは地上デジタル放送やBSデジタル放送の放送波を使った「放送ダウンロード」によるファームウェア更新が可能となっている（エンジニアリングサービス）ものの、それ以外の情報機器では基本的にインターネット経由でのソフトウェア更新が必要となる。
一般的なソフトウェアの多くは配信にコンテンツデリバリネットワーク（CDN、コンテンツ配達網）を採用しており、大容量のソフトウェアでも高速で効率的なダウンロードが可能となっているものの、OSの容量はCDNを以てしても大きく、そのダウンロードは一般ネットワークにまで影響を及ぼしている。そのため、OSのアップデートを分離して高速化したアクセス回線サービスも登場するようになった（OCN 光の「IPoEアドバンス」など）。
ブロードバンドの利用拡大 > ゲーム

一般的にゲーム用の回線では速度よりも低遅延性（レイテンシの低さ）や安定性（パケット損失（英語版）の起こらなさ）が重要となる。一部の家庭用ルーターではゲーミングパケットを優先するQoS機能が付いているものの、その効果はアクセス回線までは及ばないため、狭い帯域の共有アクセス回線では待ち行列（キュー）による遅延やタイムアウトによるパケット損失が起きてしまう。そのため、ブロードバンドは低遅延性や安定性においても重要となる。
また速度自体もゲーム用途において年々重要となっている。ゲームのリッチ化やダウンロードコンテンツ (DLC) の増加によって1ゲーム当たりの容量が100GBを超えるようになった一方、ストレージでは大容量化よりも高速化によるロード時間短縮が進んでおり（PlayStation 5やXbox Series X/S、Windows PCのDirectStorage APIなど）、ゲームの入れ替えにおいてダウンロードの必要な機会が増加している。
その他、モバイルデバイスの普及によって多くのゲーミングプラットフォームがローカル経由だけでなくインターネット経由でのリモートプレイにも対応し (Xbox Remote Play、PS Remote Play（英語版）、Steam Link（英語版）など) 、またホスト機側をデータセンターに置いたクラウドゲーミングサービスも登場した (GeForce Now（英語版）、PlayStation Now、Xbox Cloud Gamingなど) が、これらもインターネットで映像の伝送が行われるために回線速度が重要となる。例えば PlayStation 5 のクラウドゲーミングでは4K解像度で52Mbps以上のインターネット回線が推奨となっている。またインターネット経由でのリモートプレイではホスト機側のインターネット回線の上り速度も重要となる。
またプレイ中に常時大容量のダウンロードを行う「Microsoft Flight Simulator 2024（英語版）」のようなゲームも登場しており、そのシステム要件には必要なインターネットの実効帯域が規定されている（推奨で50Mbps、理想で100Mbps）。
ブロードバンドの利用拡大 > オンラインストレージ、オンラインバックアップ

Microsoft OneDrive、Google ドライブ、Apple iCloud DriveなどのOS標準のオンラインストレージサービスが登場している。
ブロードバンドの利用拡大 > ポイントクラウド動画

ポイントクラウド（3次元点群データ）の動画データのリアルタイム送信には圧縮無しで数百MB/s (数Gbps) の実効帯域が必要となるが、帯域を節約するためのポイントクラウドのリアルタイム圧縮手法も登場してきている (MPEG-PCCなど)。
ブロードバンドの利用拡大 > ローカルAI

Googleにより開発された深層学習モデル「Transformer」の登場によってAIモデルの大型化が可能となり、大規模言語モデル (LLM) のような大型のAIモデルが多数登場した。
またモバイル向けに開発されたAIモデルのパラメータ量子化技術によって大型モデルがVRAM搭載量の少ないコンシューマー向けGPUでも実行可能となり、その上、VRAM搭載量の多いApple M2 Ultraなどの登場によってローカルでも更に大型のAIモデルが動かせるようになり、これによってChatGPTのようなクラウドLLMだけでなく、LLaMA や Command R+ のようなローカルLLMもブームとなっていった。
ローカルLLMを動かす事自体にはインターネット接続は必要無いものの、ローカルLLMのモデルのダウンロードにはインターネット接続が必要となる。またローカルLLMのモデルは時折アップデートも行われているが、ローカルLLMのモデルのサイズは十数GBや数十GBに及んでいる。そのため、ローカルLLMモデルのダウンロードに向けて十分に高速なインターネット接続が必要と明記とする「LM Studio」のようなグラフィカルフロントエンドも登場している。
実際の通信速度

→「en:List of countries by Internet connection speeds」も参照
民生用ブロードバンド回線は帯域保証のされないベストエフォート（最善努力）となっており、途中で回線が共有されているため、様々なボトルネックが存在している。2021年時点で30%前後のユーザーがインターネットの実効速度の問題を経験しており、その実効速度の問題は映像配信だけでなくWeb会議にも影響を及ぼしている。
FCCは下り100Mbpsをブロードバンドと、日本は下り30Mbpsを超高速ブロードバンドと定義しているが、実際にオンデマンド動画配信で4K動画を視聴するのに推奨される通信速度は以下となっている：
| オンデマンド動画配信サービス | YouTube | Netflix | Hulu | U-NEXT |
| --- | --- | --- | --- | --- |
| 4K動画の推奨接続速度 (Mbps) | 20 | 25 | 16 | 15 |
そのため同世帯の二人以上が各々で4K動画を視聴する場合、30Mbpsでは不足する状態となる（2020年現在の日本の世帯平均人数は2.27人）。また光ディスクのUltra HD Blu-rayでは82Mbps以上の映像が可能となっており、2022年現在のネット配信動画はそれよりも低いビットレートが主流となっている。
また4K解像度のライブ動画配信に必要な通信速度は以下となっている：
| ライブ動画配信サービス | YouTube Live | AWS Elemental MediaLive |
| --- | --- | --- |
| 4K 30fps動画の推奨ビットレート (Mbps) | 13〜34 |  |
| 4K 60fps動画の推奨ビットレート (Mbps) | 20〜51 | 25以上 |

ライブ動画配信は一般的な映画（24fps）に比べてフレームレートが高く、またリアルタイムエンコードの必要性から高い処理量を使った高度な圧縮が難しく、また動画全体を見てのビットレートの再配分（マルチパスエンコード）も不可能なため、所要ビットレートが増大する傾向にある。
実際の通信速度 > 光通信速度

アクセス回線の分岐数、プロバイダー (ISP) との境界であるネットワーク終端装置（PPPoEの場合）や仮想固定通信提供者 (VNE) との境界である網・網インタフェース（NNI; IPoEの場合）の回線容量、ISP内又はVNE内のルーターの処理能力や回線容量、バックボーンの回線容量やインターネットエクスチェンジの交換能力などがボトルネックとなってるため、通信規格最高速度を宣伝していても実際の通信速度は低くなる。
Clip
民生向けFTTHサービスでは回線の帯域が契約者間で共有されており、例えばNTTの「フレッツ光」のアクセス回線では光スプリッタ（光分岐器）によって1Gbps契約の場合に予備も含めて最大32分岐（1分岐当たり約30Mbps）、10Gbps契約の場合に予備も含めて最大64分岐（1分岐当たり約150Mbps）されて、その帯域が契約者間で共有されることとなる（シェアドアクセス方式）。平均分岐数は2016年度末にNTT東日本で11.8分岐・NTT西日本で7.0分岐だったものが、2020年度末にはNTT東日本で14.4分岐・NTT西日本で7.9分岐まで悪化している。
この光スプリッタを挟んだ光アクセス回線の受動光ネットワーク（PON）での多重化では、帯域を共有しない WDM-PON（波長分割多重化PON）という仕組みも存在するが、2010年の Atlantic Engineering Group の試算によれば WDM-PON は現状の時分割多重化 (TDM) の GPON に比べて1契約当たり2倍前後のコストが掛かるとされている。そのためTDMとWDMを組み合わせた TWDM-PON (NG-PON2（英語版）など) が策定されているものの、2022年現在普及はまだとなっている。2021年現在NTTはオールフォトニクス・ネットワーク（APN）の構想を持っており、将来的に時分割多重化を止め1人1波長を導入する予定としている。
業務向けFTTHサービスではアクセス回線を共有せずに（局外光スプリッタを使わずに）直接繋いだシングルスター（芯線直結）方式も使われている。また2023年に登場した「GameWith 光 Pro」のような個人向けのシングルスター方式サービスも存在する。なお光ファイバーの耐用年数は2023年時点で架空区間が25年、地下区間が30年、2019年度時点で海底区間が21年となっているが、2005年時点のNTT東日本へのインタビューによれば光ファイバ断線の7割は局外光スプリッタを収めるクロージャー内で起きているとされ、その後もNTT東日本はクロージャー接続部での故障を強調している。
また網終端装置やインターネットサービスプロバイダ網内ではより多くの契約者での帯域の共有が行われている。例えばNTT東日本のPPPoE接続では多数のPPPoE網終端装置が使われており、C-20型網終端装置の場合に1Gbpsが1,600セッションで、E型網終端装置の場合に10Gbpsが16,000セッションで共有されている（1セッション当たり625kbps）。一方、IPoE接続ではPPPoE網終端装置を用いず、小数の大容量ゲートウェイルータを全体で共用するため、このボトルネックは存在しない。
また通信速度は宅内のローカルエリアネットワーク (LAN) の通信機器やケーブルの品質や電波/電磁波状況にも影響されうる。宅内無線LAN（Wi-Fi）機器の交換は無線従事者の資格が不要なため自分で行うことが可能であり、宅内LAN配線の交換も電気工事士の資格が不要なため自分で行うことが可能となっているものの進んでおらず、総務省の「インターネットトラヒック研究会」では「集合住宅や宅内の通信環境の改善に向けた啓発活動の実施」が行われる予定となっている。
日本の光通信速度は年々悪化を辿っており、2010年のAkamaiの調査で世界3位だった状態から、2019年の日本経済新聞の調査で日本の夜間の速度が東南アジア以下まで転落している。これは業務サービスにも影響を及ぼしており、例えば同年5月にセガ及びバンダイナムコテクニカが通信環境の悪化によるアーケードゲーム筐体の動作不良を公表したほか、同年8月のWindows Updateでは通信各社に輻輳が発生して通信障害が起き、一部の店舗で電子マネーやクレジットカード認証が使えなくなるなどの実害に繋がっている。
2020年より総務省は固定ブロードバンドの実効速度の計測手法の検討に着手し、実証が進められている。
2021年に発表された東京工業大学のiNoniusプロジェクトによる通信速度調査の結果によれば、PPPoE接続の約12%、IPoE接続の約4%が下り20Mbps以下となっており、その約半数が下り10Mbps以下となっていた。
実際の通信速度 > モバイル通信速度

モバイル通信の実効速度は総務省がガイドラインを定めているため、2015年12月より各社がそれを公開している。以下は2024年2月時点の各社の公表データに基づく（緑は100Mbpsを超えるもの、赤は30Mbpsに満たないもの）：
| キャリア | 下り実効速度 (Mbps)> 最大値 | 下り実効速度 (Mbps)> 75%値 | 下り実効速度 (Mbps)> 中央値 | 下り実効速度 (Mbps)> 25%値 | 下り実効速度 (Mbps)> 最小値 | 上り実効速度 (Mbps)> 最大値 | 上り実効速度 (Mbps)> 75%値 | 上り実効速度 (Mbps)> 中央値 | 上り実効速度 (Mbps)> 25%値 | 上り実効速度 (Mbps)> 最小値 |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| NTTドコモ (Android) | 1526 | 484 | 290 | 170 | 4 | 243 | 37 | 22 | 12 | 1 |
| NTTドコモ (iOS) | 1080 | 532 | 305 | 169 | 6 | 134 | 42 | 28 | 15 | 1 |
| au (Android) | 2185 | 260 | 137 | 92 | 25 | 481 | 31 | 18 | 12 | 2 |
| au (iOS) | 1291 | 262 | 138 | 90 | 27 | 139 | 37 | 22 | 14 | 2 |
| ソフトバンク (Android) | 1967 | 265 | 188 | 105 | 19 | 156 | 40 | 26 | 16 | 1 |
| ソフトバンク (iOS) | 998 | 262 | 189 | 107 | 16 | 119 | 42 | 27 | 17 | 1 |
レイテンシ

ブロードバンドでは優先通信機能の使えないインターネット経由でも低レイテンシ向けのサービスが比較的可能となる。しかしながらレイテンシの問題はまだ残っており、アクセス回線側においては特に無線通信が問題となる。
レイテンシ > 半二重通信とレイテンシ

通信には双方向の通信を同時に流すことのできる全二重通信 (Full Duplex) と、単方向の通信しか流すことのできない半二重通信 (Half Duplex) が存在する。
半二重通信では単一周波数を時分割して全二重通信に近づける時分割複信 (TDD・ピンポン伝送) が行われているものの、上り通信と下り通信の切り替えには伝送距離に応じて保護期間（ガードピリオド）を設ける必要があるため、レイテンシのためにピンポン速度を上げるとスループットが低下するというトレードオフ関係にある。
無線伝送では上りと下りの周波数を分離して全二重通信する周波数分割複信 (FDD) よりも単一周波数で半二重通信する時分割複信 (TDD) の方が送受信の電波経路を合わせることができて都合が良いため、特に回り込みの少ない高い周波数帯においてTDDが多用されている。なお移動通信では4GのLTE Advancedの3GPP Release 12以降、TDDをFDDと組み合わせたキャリアアグリゲーション（LTE TDD-FDD CA）が登場しており、半二重通信のレイテンシの問題は緩和されている。
また2022年現在、無線伝送においても自己干渉除去によって単一周波数やサブバンド違いの周波数で全二重通信を行う単一周波数全二重通信 (SFFD) やサブバンド全二重通信 (SBFD) のような技術が開発中となっている（5G-Advanced Rel-19の SBFDなど）。
| 方式 | TCM-ISDN | Euro-ISDN | ADSL | DOCSIS 3> 1以前 | DOCSIS 4> 0 | FTTH | FDD-LTE | 5G NR FDD | TD-LTE | 5G NR TDD | 5G-Advanced Rel-19 SBFD (予定) | Wi-Fi | Wi-Fi 7 MLO STR-MLMR |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 伝送路 | 2線式電話線 | 2線式電話線 | 2線式電話線 | HFC（光ファイバ/同軸ケーブル併用） | HFC（光ファイバ/同軸ケーブル併用） | 光ファイバ | 無線 | 無線 | 無線 | 無線 | 無線 | 無線 | 無線 |
| 送受信 | 時分割 | 単一周波数 | 周波数分割 | 周波数分割 | 単一周波数 | 周波数分割 | 周波数分割 | 周波数分割 | 時分割 | 時分割 | サブバンド | 時分割 | 周波数分割 |
| フレーム | 2.5ms | 全二重 | 全二重 | 全二重 | 全二重 | 全二重 | 全二重 | 全二重 | 5ms​/​10ms​ |  ?〜10ms | 全二重 | ? | 全二重 |
| 再送要求 | 無し | 無し | 無し | 無し | 無し | 無し | 4ms​ | 0.57msなど​​ | 4〜13ms​ |  ?〜?ms | ? | ? | ? |
レイテンシ > パケットロスとレイテンシ

伝送路の一部においてパケット損失（英語版）（パケットロス）が発生すると、伝送路全体でパケット再送が必要となり大きな遅延の原因となる。
質の良い伝送路では中継機器でパケットの溢れる輻輳がパケット損失の原因となる。2022年現在、TCPプロトコルの輻輳制御（英語版）ではパケット損失の検知により輻輳制御するもの（Loss-based方式; CUBIC（英語版）など）が一般的となっており、パケットの集中で起きた遅延の検知により輻輳制御するもの（Delay-based方式; BBRなど）はまだ一部でしか用いられていない。これはBBRが常時軽度のバッファリングを行い遅延を起こす中継機器に弱いためである。しかしながらTCPプロトコルには中継機器の輻輳を通知するECN (明示的輻輳通知（英語版）) という仕組みも存在し、前述のBBRの改良版であるBBRv2/BBRv3ではこのECNも併用した輻輳制御が行われているほか、このECN通知を中心としたデータセンター向け輻輳制御「DCTCP」（データセンターTCP）の汎用版となる輻輳制御「TCP Prague」を採用した「L4S」（低遅延・低損失・スケーラブルスループット）規格も登場し採用が広がっている。この L4S は安定したネットワークだけでなく、FTTN（HFC) 接続の 低レイテンシ化のための規格 Low Latency DOCSIS の中心技術にも採用されているほか、Wi-Fi にも向いているとされる。しかしながら2024年現在はこのECN通知を勝手に破棄（ECNブリーチング）する中間機器が問題となっている。
一方、質の悪い伝送路では伝送路自体がパケット損失の原因となるが、送信データを符号化して前方誤り訂正（FEC）を行ったり（RS符合・ターボ符号・LDPC符合等）、局所的な再送（自動再送要求）を行ったり（VDSL G.fastのDTU、LTE/5G NRのHARQ等）などのパケット損失を防ぐ仕組みが用意されている。
また無線伝送におけるパケット損失の原因にはマルチパス伝播もあるものの、このマルチパス伝播はダイバーシティや直交周波数分割多重方式 (OFDM) で抑えられるようになってきており、またOFDMの位相雑音に弱いという欠点も位相追跡（5G NRのPT-RSなど）で緩和されてきている。
しかしながら2020年時点においても5Gサービスのパケットロス率および遅延は改善の余地のあるものとなっており、2024年現在は前述のL4Sなどを用いてパケットロス率と遅延を改善した 5G-Advanced (3GPP Release 18) が開発中となっている。
レイテンシ > 実際のレイテンシ

QTnetによれば一般人がゲームをラグ無く遊ぶためにはレイテンシ30ms以下が必要となる。またeスポーツではより良いレイテンシが必要となる。光ファイバー中の光速度には限界があるため、レイテンシには通信間の物理的な距離も重要となる。
速度計測サイト「みんなのネット回線速度」によれば2024年11月時点においてユーザー全体の平均でレイテンシ30msを下回る回線種は固定ブロードバンド回線の光回線とケーブルテレビ回線のみとなっている。またインターネット速度計測サイト Speedtest by Ookla の世界目録でも2024年10月時点の日本のモバイル回線のレイテンシの中央値および平均値は30msを越えており、固定ブロードバンド回線の中央値および平均値は30msを下回っている。
またインターネット測定プラットフォームRIPE Atlas（英語版）のオープンデータを使ったIIJの研究によれば、日本の事業者は2020年時点において非混雑時間帯と混雑時間帯のレイテンシの差が大きくなっており、IIJはこの差をPPPoEの網終端装置の輻輳によるものと推測している。
日本での展開

日本の総務省は「ブロードバンドサービス等」としてFTTH（FTTB含む）やケーブルテレビ（同軸/HFC）などのインターネット接続サービスの統計を公表している。また、下り30Mbps以上の固定系サービスを固定系超高速ブロードバンドサービスとして扱っている。
日本の固定系インターネットサービスの契約数は2023年12月末時点で以下となっている：
| 世帯数 （2023年1月時点） | FTTH （含FTTB） | CATV （同軸/HFCのみ） | (A)DSL | 固定無線 |
| --- | --- | --- | --- | --- |
| 60,266,318 | 40,169,055 | 6,167,474 | 253,791 | 1,346 |
日本での展開 > 現在の状況

2021年現在、4Kテレビが普及して需要に4K放送が追いつかず高画質なインターネット動画配信サービスが伸びてきており、また、コロナ禍によってリモートワークが広がることで家庭における高速なブロードバンドインターネット接続の重要性が増してきている。しかしながらNTTでは工事の手が足りなくなっており、加入光ファイバの提供の遅れが続いている。
光ファイバの提供可能性については日本では既に基幹の光ケーブルが大規模に敷設されており、残るは小規模な離島や陸の孤島などの人里離れた僻地のみとなっている（#ブロードバンド未提供地域を参照）。僻地への敷設には多大なコストと時間がかかるものの、光ファイバは高速な5Gモバイル通信や4K8K放送対応のケーブルテレビ、低レイテンシを要求されるIoT（モノのインターネット）のバックボーンにも必要となることから補助金による整備が進んでいる。しかしながら2023年時点の過疎地における光ファイバーの利用率は50%を切る状態となっており、活用法が模索されている。
一方で容量の大きな映像配信やゲーム配信が伸びるにつれてインターネットへのバックボーンへの投資コストは増大している。回線速度の低下やパケットロスが起こるケースも出てきている。
またIPv4アドレスの不足も影響してきている（IPアドレス枯渇問題）。未だに主流のIPv4による通信に必要なIPv4グローバルアドレスは既に枯渇しており、海外からIPv4アドレスを移転したり、DS-LiteのようなキャリアグレードNATを用いてIPv4アドレスを複数人で共用したりするなどしてIPv4の延命が続いている。しかしUDPベースのQUICを使ったHTTP/3が普及したことでIPv4ではNATテーブル溢れやSPIテーブル溢れの問題が発生しており、IPv6への移行が望ましいとされている。
日本での展開 > 日本での歴史

1999年から2000年に都市部で、ADSL・CATV・FTTHなどの一般個人向けサービスが開始され、徐々に普及し始めた。それまでは専用線以外で常時接続が可能で廉価なインターネット接続手段は、夜間の限られた時間のみ定額となるNTT加入電話回線のダイヤルアップ接続によるテレホーダイを用いた手段しか存在しなかった。
1999年10月に東西NTTは、ISDN回線で定額料金を支払えば定額料金以上の上限額までの通話料金まで利用可能な準定額料金制である「アイ・プラン」を、2000年6月にISDN回線による完全定額制の「IP接続サービス（フレッツ・ISDN）」を全国規模で展開を開始するに至った。
2001年1月、国はe-Japan戦略を開始し、同年10月、総務省は全国ブロードバンド構想を打ち出した。この構想では2005年度までに高速なFTTHと安価なxDSL/CATVを組み合わせ4,000万世帯にブロードバンド環境を整備することが計画された。ネットワークの構築に国の補助が出始めたのに伴い、それまで足踏み状態だった地方部へのブロードバンド展開にも弾みが付いたものの、FTTHの契約数はFTTH提供地域においても伸び悩んでいたほか、人口の少ない市町村に至ってはFTTHどころかADSLすらも提供していない状態が続いていた。
一部の地方自治体では、自治体によるケーブルテレビ（CATV）の整備・ブロードバンドが普及し、過疎地においてもある程度は利用可能となった。CATVの整備においては、HFC（FTTN）を構成する基幹線（光ファイバー）、引き込み線、加入金などに国・自治体から補助が出ることが多く、都道府県に於いては国道、県道に光ファイバーが張り巡らされ、広範に渡りFTTH/FTTxおよびCATV（HFC/DOCSIS）が普及している地方自治体も出始めた。一方で、自治体によっては対応の遅れなど差が付いており、過疎地域や市街地の周辺地域では整備が全くなされない地域も多く、情報格差が生じていた。
2004年、総務省は「ブロードバンド・ゼロ地域脱出計画」を打ち出し、2006年に「次世代ブロードバンド戦略2010」を発表した。この戦略では2010年度までにブロードバンドの世帯カバー率を100%に、FTTHを中心とする超高速ブロードバンドの世帯カバー率を90%にすることが目標とされた。同年には総務省北陸総合通信局において「ブロードバンド空白地域解消のための無線アクセスシステムに関する調査検討会」が、2007年には沖縄総合通信局において「条件不利地域におけるブロードバンド化促進のための調査研究会」が発足している。
2010年、国は「光の道」構想を策定して「2015年までに（超高速）ブロードバンド利用率100％を目指す」ことを目標とし、FTTHの低い利用率を上げるためにその低廉化を画策したものの、現実的ではなく各社の反発にあって頓挫した。2011年、総務省は電話網移行円滑化委員会を発足し、NTT固定電話網のコアネットワークの耐用年数である2025年までに固定電話網のIP化が進められることとなり、それに併せて固定電話のアクセス回線のFTTH化も緩やかに検討されることとなった。
2019年、総務省は条件不利地域における第5世代移動通信システム (5G) 及びIoT（モノのインターネット）基地局のバックホール回線に必要な光ファイバケーブル敷設を支援する「高度無線環境整備推進事業」を開始し（財源は電波利用料）、その後「ICTインフラ地域展開マスタープラン」を打ち出して、5GやIoT基盤整備のついでとして家庭向け光ファイバの整備も推進されることとなった。2020年にはブロードバンドをユニバーサルサービス化するための「ブロードバンド基盤の在り方に関する研究会」も発足した。
同年に新型コロナウイルスによるコロナ禍が広まると、テレワークや遠隔教育推進のために光回線整備の前倒しが行われた。また2020年3月31日閣議決定の「食料・農業・農村基本計画」では「農業・農村の情報通信環境の整備」が謳われた。次いで2021年には国が2030年までに光回線のカバー率を99.9%へ上げることを目標とするデジタル田園都市国家構想を打ち出し、2022年3月には総務省が「デジタル田園都市国家インフラ整備計画」を公表した。同2022年4月には農林水産省が「農業農村における情報通信環境整備のガイドライン」を公表した。
日本での展開 > 日本での（マルチ）ギガビットブロードバンド

→「FTTH」も参照
2015年12月末時点のFTTHの契約数は2,758万件（前年同期比＋4.7%）であったが、ADSL終了やコロナ禍を経て2020年9月末には3410.4万件まで到達している。
日本での展開 > 日本での（マルチ）ギガビットブロードバンド > 光接続 (FTTH) 芯線直結方式

FTTHは基地局から宅内まで全てを光ファイバーで繋ぐ接続方式であり、そのうち芯線直結方式（シングルスター方式、SS方式、占有型）は一つの基幹ファイバーを1ユーザーが占有することで基地局とユーザーを光ファイバで直接繋ぐものとなっている。主に企業向けで使われている。
個人向けの芯線直結方式サービスでは2001年6月にNTTが「Bフレッツ ベーシックタイプ」を開始し、2002年3月に東京電力が「TEPCOひかり」を開始した。また「Bフレッツ ニューファミリータイプ」の一部でも芯線直結方式が使われていた。しかしながらその後、インターネットと電話とテレビを組み合わせたトリプルプレイ（英語版）サービスが普及していき、個人向けFTTH回線では光放送に向く分岐方式（後述）が一般的となり、個人向け芯線直結方式のサービスは終了されていった。
その後、eスポーツのような個人向けの高品質回線の需要が生まれると、2023年には「GameWith 光 Pro」のような個人向け芯線直結方式のサービスが再度登場するようになった。
日本での展開 > 日本での（マルチ）ギガビットブロードバンド > 光接続 (FTTH) 分岐方式

FTTHは基地局から宅内まで全てを光ファイバーで繋ぐ接続方式であり、そのうち分岐方式（パッシブダブルスター方式、PDS方式、共有型、シェアドアクセス）は光スプリッタを用いた受動光ネットワーク (PON) を構築することによって一つの基幹ファイバーを複数ユーザーで共有するものとなっている。分岐方式はインターネットとは相性が悪いものの、複数ユーザーで同じデータを受信する光放送とは相性が良いため個人向けでは一般的となっていった。
2000年に試験的に開始され2001年に本格的に開始されたNTTの初期の家庭向け光サービス「Bフレッツ ファミリータイプ」は10Mbpsの帯域を最大256ユーザーで共有するものとなっていたが、PONの進化によってだんだんと増速されていき、Bフレッツの後継のフレッツ 光ネクストでは末端まで1Gbps以上（ギガビット）が可能となった。
2010年代後半にはスペック上超高速な5Gモバイル通信の登場に対抗するため、それに先駆けて家庭向け10Gbps固定通信サービスが増加していった。日本での10Gbpsサービスは2015年の『NURO 光 10G』が先行し、その後、『auひかり ホーム10ギガ・5ギガ』（2018年）、『eo光ネット ホームタイプ 10ギガコース/5ギガコース』（2019年）、『フレッツ 光クロス』（2020年）などが続いて登場している。
集合住宅向けでも10Gbpsの『NURO 光 10G』（5階建て以下のみ、2016年以降）、『eo光ネット メゾンタイプ 10ギガコース/5ギガコース』（2019年）、『フレッツ 光クロス』（2022年以降）などが続いて登場している。
また全戸一括型でもテレワークの拡大によって10Gbpsサービスの導入が続いている。これには『eo光ネットマンションタイプ 光全戸フル10ギガコース』（2021年）、『UCOM光 レジデンス マルチタイプ』（2022年以降）、『e-mansion』（2022年以降）、『BB4U OptimEX』(2022年)、『auひかり マンションギガ（10Gbps）全戸一括加入型』（2022年）などがある。
2020年よりはより高帯域な20Gbpsの「NURO 光 20Gs」も登場している。また実証実験では2024年に25Gbpsがオプテージにより、2025年に50Gbpsがエヌ・シィ・ティにより行われている。
低速サービスの終了も続いている。2019年にはeo光が最大100Mbpsの「100Mコース」の新規受付を終了し、2023年にはNTT東日本およびNTT西日本が同じく最大100Mbpsの「フレッツ光ライト」の新規受付を終了した。
日本での展開 > 日本で現行の従来型ブロードバンド > FTTB接続 電話線配線方式 (G.fast, MGfast)

G.fast は2014年に制定された VDSL/VDSL2 の後継であり、構内から宅内までの構内配線に光ファイバーを引くことができない古い集合住宅などで使われている。これは建物内まで光ファイバーで繋ぎ、宅内までに電話線（メタルケーブル）を使うという形が多い。電話線を通るデータは直交周波数分割多重方式 (OFDM) でデジタル変調される。
国内では2018年よりauひかりがそれにより比較的高速な下り664Mbps/上り166Mbpsの「auひかりマンション タイプG」を提供している（UR都市機構の賃貸住宅向けの「auひかりマンション 都市機構G」もある）。一方、NTTは未提供となっている（古いVDSLのみ）。
なお2021年には G.fast の後継としてマルチギガビットに対応する MGfast 規格が制定され、既にその実装が登場しているものの、日本での展開はまだとなっている。
日本での展開 > 日本で現行の従来型ブロードバンド > FTTB接続 同軸配線方式 (HCNA)

HCNA (HomePNA 3.1 over Coax) も VDSL と同じく構内から宅内までの構内配線に光ファイバーを引くことができない古い集合住宅などで使われているが、こちらはケーブルに電話線ではなく同軸ケーブルを用いている。Ethernet over Coax（英語版） (EoC) に対応している。
HCNA は CATV などで使われている。
日本での展開 > 無線接続

→「無線アクセス § Fixed Wireless Access」、および「モバイルWi-Fiルーター」も参照
2022年12月末時点で移動通信の契約数は約2億件に登っている。ただし地域的な格差も存在する。移動通信の電波の届かないエリア外集落は2023年度末には解消される予定となってるものの、エリア内の直轄国道は95%に留まっている。
また過疎地に限らず市街地の周辺地域では提供周波数帯（バンド数）が少なかったり、基地局の密度が低かったりなどして、低速な接続速度であることが多い。プラチナバンド（700MHz-900MHz帯）の提供は各社とも人口カバー率100%に近くなっているものの、日本ではプラチナバンドが2x2 MIMO止まりとなっており（海外ではタイなどが1GHz未満で4x4 MIMOを採用している）、それ以外の周波数帯はそこまでのカバー率に達していない。NTTドコモではエリアマップで「LTE（速度別）」を提供している。
2024年度の日本の4G+5Gの周波数別の人口カバー率は以下のようになっている：
| 周波数 | 各社の帯域幅 | ドコモ | au（含UQ） | ソフトバンク（含WCP） | 楽天 |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 700MHz帯 | 20MHz（楽天のみ6MHz） | 89.61% | 98.77% | 96.03% | 予定 |
| 800/900MHz帯 | 30MHz | 99.77% | 99.95% | 99.91% |  |
| 1.5GHz帯 | 20MHz（ドコモのみ30MHz） | 91.66% | 77.64% | 94.10% |  |
| 1.7GHz帯（全国） | 40MHz（ソフトバンクのみ30MHz） |  | 85.69% | 92.76% | 98.85% |
| 1.7GHz帯（分割） | 40MHz | 東名阪: 95.59% |  |  | 東名阪以外: 30.55% |
| 2GHz帯 | 40MHz | 98.44% | 95.63% | 96.44% |  |
| 2.3GHz帯 | 50MHz |  | 0.28% |  |  |
| 2.5GHz帯 | UQ: 50MHz / WCP: 30MHz |  | 97.84% | 87.57% |  |
| 3.4GHz帯 | 40MHz | 66.17% |  | 81.71% |  |
| 3.5GHz帯 | 40MHz | 79.55% | 82.02% | 72.16% |  |
| 3.7GHz帯 | 100MHz | 23.89% | 52.51% | 43.27% | 50.59% |
| 4.0/4.5GHz帯 | 100MHz | 44.69% | 1.74% |  |  |
| 28GHz帯 | 400MHz | 0.00% | 0.07% | 0.11% | 0.00% |
なお無線アクセスのバックホール回線には基本的に光ファイバが用いられているが、光ファイバ回線の未提供な地域であってもフレキシブルファイバや光ファイバ並の速度のマイクロ無線中継によって超高速なサービスの提供が可能となっている。これには富士山頂の瞬速5Gなどがあるが季節が限られており、富士山でも噴火対策としての5G基地局の本格運用には雪崩や凍結に強い地中光ファイバーが必要だと言われている。また一部の地域では低速なマイクロ無線中継や衛星通信をバックホール回線として使っている基地局も存在している。
日本の無線インターネットサービスの契約数は2023年12月末時点で以下となっている：
| 人口 （2023年1月時点）​ | 公衆無線LAN | 5G | 3> 9G/4G | BWA | 3G​ | ローカル5G |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 125,416,877 | 102,291,837 | 86,505,206 | 120,877,047 | 86,820,278 | 約11,410,000 | 1,091 |

| 方式 | 電波帯 |
| --- | --- |
LTE-A (4G) / 転用5G: 700/800/900MHz帯 1.5GHz帯 1.7GHz帯 2GHz帯 3.4GHz帯
WiMAX 2.1 - 3/ AXGP (LTE/5G互換): 2.5GHz帯
sXGP (プライベートLTE): 1.9GHz帯
5G: 2.3GHz帯 3.7GHz帯 4.5GHz帯 28GHz帯
5G追加候補: 4.9GHz帯 (2.6GHz帯) (24GHz帯) (26GHz帯) (38GHz帯) (40GHz帯)
ローカル5G: 4.7GHz帯 28GHz帯
公衆無線LAN: 2.4GHz帯 5GHz帯 6GHz帯 60GHz帯
5GHz無線アクセス (高出力無線LAN): 4.9GHz帯（廃止予定）
固定マイクロ回線 エントランス回線: 6/6.5/7.5GHz帯 11/15/18GHz帯 22/26/38GHz帯 70/80GHz帯
通信衛星: Kaバンド Kuバンド (70/80GHz帯)
日本での展開 > 無線接続 > 無線LAN方式 (Wi-Fi 4以降、IEEE802.11n/11ac/11ax/11be)

2009年4月20日、ワイヤ・アンド・ワイヤレスはIEEE802.11n採用の公衆無線LANサービス「Wi2 300」を開始し、2011年6月30日にKDDIおよび沖縄セルラーはそのローミングへと対応する「au Wi-Fi SPOT」を開始した。2013年5月13日よりdocomoは「docomo Wi-Fi」（「d Wi-Fi」の前身）のIEEE802.11nへの対応を始め、2014年4月1日よりソフトバンクも「BBモバイルポイント」のIEEE802.11nへの対応を始めた。
また、KDDIおよび沖縄セルラーは2013年10月2日より「au Wi-Fi SPOT」にIEEE802.11acの導入を開始している。
2022年9月には日本でもWi-Fi 6Eの6GHz帯が開放された。
日本での展開 > 無線接続 > 移動通信 (5G)

第5世代移動通信システム (5G) は4Gの後継仕様であり、5Gでは4Gよりも高い周波数（Sub6帯やミリ波帯）の広い帯域を用いることによって高速化を実現している。5Gの新無線インタフェースは5G NRと呼ばれており、帯域が狭いながら電波の広がりやすい3Gや4GやBWAの周波数帯を5G NR化して使用することも可能となっている（5G転用）。
2020年より各携帯会社は5Gの正式サービスを開始した。また、地域BWAの5G NR化 (BWA 5GNR) も同年より可能となっている。2022年冬にはUQワイコミュニケーションもUQ WiMAXの周波数帯の一部を5Gに転用しはじめた。
日本での展開 > 移行中の無線ブロードバンド接続 > 移動通信 (4G)

第4世代移動通信システム (4G) は3.9Gの後継仕様であり、複数の搬送波（キャリア）の同時使用（キャリアアグリゲーション）によって高速化が可能となることで、携帯電話事業者と全国BWA（BWA=ブロードバンド無線アクセス）事業者の融合が進んでいった。
2011年よりウィルコムの資産を引き継いだWireless City PlanningはXGPの後継としてTD-LTE互換のAXGPを開始し、そのAXGP網はソフトバンクのSoftBank 4Gにも使用された。また2013年よりUQもWiMAXの後継としてTD-LTE互換のWiMAX 2.1 AEを基にしたWiMAX 2+を開始し、地域BWAでも2014年より高度化としてTD-LTE互換のAXGP方式およびWiMAX 2.1 AE方式の解禁が行われた。TD-LTE互換となったことでこれらのサービスとLTE-Advanced (4G LTE) とのキャリアアグリゲーションも可能となった。
また2014年にはSoftBankがAXGP回線をバックエンドにして有線LANと無線LANのクライアントを繋ぐホームルータのSoftBank Airも登場した。
LTE-Advanced採用サービスはその後、5G NRへと対応していった。4Gの周波数帯が5Gへと転用されることによって4G回線の低速化が進んでいる。