こんにちは、ノラです＾＾
日本における夏の風物詩の1つと言えば「セミ」よね。
ちょっと不用心だけど、
夏場に窓を開けて寝てるとセミの鳴き声で起きちゃうことが結構あるのよ。
まあでもセミは鳴き声がちょっとうるさいぐらいで特に人に迷惑をかけることはない
イメージがあるものの、実は光回線にとってセミは大敵だったりするわ。
特にセミの中でも大型の「クマゼミ」が問題で、クマゼミが光回線のドロップケーブルに
卵を産み付けることで通信障害が発生することがあるの。
じゃあクマゼミの産卵と光回線の通信障害にどういう関係があるのか、
光回線のドロップケーブルにはどういったクマゼミ対策が施されてるかなどを
詳しく紹介するわね。
ドロップケーブルって何？
光回線とクマゼミの関係を説明する前に、
光回線の「ドロップケーブル」について簡単に説明しておくわ。
光回線では色んなケーブルを使うことがあって、
・LANケーブル
・USBケーブル
なんかは身近だけど、
ドロップケーブルってあんまり聞いたことも無いし馴染みがないわよね。
ドロップケーブルは、最寄りの電信柱から自宅などの建物に光回線を引き込む際に
使われるケーブルのことなの。
自宅で光回線を使ってる場合は、
最寄りの電信柱と自宅を繋ぐドロップケーブルが必ずあるはずだから探してみてね。
LANケーブルは光回線でWi-Fiを使うのに必要だったり、USBケーブルは
スマホのデータをパソコンに移したり、スマホを充電するのに必要だわ。
でもそれもこれもドロップケーブルによって光回線が繋がってるからこそ
使えるんであって、光回線を使う上ではドロップケーブルが一番重要なケーブルと
言えるんじゃないかしら。
ドロップケーブルは架線用ケーブル
最寄りの電信柱と建物を繋ぐドロップケーブルは「架線用」のケーブルなの。
光回線の開通工事で室内配線をしてもらうことがあるけど、室内配線で使われる
いわゆるインドアケーブルは床に這わせたり壁に固定したりするわよね。
でも電信柱と建物の間にはケーブルを這わせたり固定する場所が無いから、
架線用であるドロップケーブルが使われるってわけ。
ドロップケーブルはほぼ屋外でしか使われないから、
主に室内配線に使われるインドアケーブルに比べると耐候性が高いの。
そのため気候や温度が変化しても劣化しにくくて、
言ってみれば野ざらしの状態でも頻繁に交換する必要が無いのよね。
クマゼミがドロップケーブルに産卵することで通信障害が発生する
気候や温度の変化にもある程度耐えられるように作られてるドロップケーブル
なんだから、クマゼミ程度の影響なんてどういうこと無いように思うわよね。
ところがクマゼミがドロップケーブルに卵を産み付けることでドロップケーブルが破損し、
場合によっては光回線の通信障害にまで発展しちゃうの。
実際にクマゼミが多く生息してる西日本では、ドロップケーブルにクマゼミ対策を施す
以前は年間1000件以上の通信障害をクマゼミが引き起こしたんだって。
2005年にはNTT西日本のフレッツ光だけでクマゼミが原因と思われる通信障害が
約1000件、2006年はフレッツ光とeo光を合わせて約1200件に上ったそうよ。
西日本全体のユーザー数からすると年間1000件ぐらいは大した数じゃないかも
しれないけど、その原因がクマゼミっていうのが驚きよね。
クマゼミの産卵と光回線の通信障害の関係
クマゼミによって実際に通信障害が発生してるのは良いとして、なんでクマゼミが
ドロップケーブルに産卵したぐらいのことで光回線で通信障害が発生するのかしら？
結論から言うと、クマゼミが産卵する際にドロップケーブルに管を刺すんだけど、
それがドロップケーブル内を通る心線を傷付けることで通信障害が発生する仕組みよ。
日本に住んでるとセミは身近な存在だけど、
案外どこにどうやって卵を産み付けてるかまでは知らなかったりするわ。
私もドロップケーブルのクマゼミ対策について調べるまで知らなかったんだけど、
セミは産卵管という管を枯れ木などに刺して開けた穴の中に卵を産むのね。
ドロップケーブルは木の小枝と太さがちょうど同じぐらいで、なおかつ高い場所に
架線されてるから、セミが木の小枝だと勘違いして産卵しちゃうことがあるんだって。
小さいセミならドロップケーブルの被膜部分に傷が付くだけで、
産卵管が心線までは届かないから通信障害には至らないわ。
ところが体長6～7cmもある大型のクマゼミになると、産卵管がドロップケーブルの
被膜部分を突き抜けて心線にまで達して通信障害を起こしちゃうってわけ。
クマゼミが原因の通信障害は西日本だけ？
現状ではクマゼミが原因だと思われる通信障害が発生してるのは西日本だけで、
東日本ではそういった報告は無いわ。
元々クマゼミは主に西日本を生息域にしていて、
そもそも東日本ではあまり見かけることが無いのよ。
ただそれは2000年代までの話しで、2010年代に入ってからは静岡県でもクマゼミの
生息が確認されてるし、関東でもクマゼミを見かけることが多くなってるのよねぇ。
光回線をこの数年で開通したんだったら、東日本でも後述するクマゼミ対策が
施されてるドロップケーブルが使われてると思うから、クマゼミが原因の通信障害が
発生する可能性は低いんじゃないかしら。
でも10年以上前に光回線を開通させてる場合は、
東日本だとクマゼミをほとんど見かけなかった頃だけに、
ひょっとするとクマゼミ対策が施されてないドロップケーブルが使われてるかも。
かなり可能性は低いと思うけど、
今後東日本でもクマゼミが原因の通信障害が発生することがあるかもしれないわね。
ドロップケーブルに施されているクマゼミ対策
2000年代には年間1000件以上のクマゼミが原因の通信障害が発生してた西日本でも、
2010年代以降はほとんどクマゼミが原因の通信障害は発生してないわ。
それは現在光回線の開通工事で使われてるドロップケーブルに、
クマゼミ対策が施されてるからなの。
具体的には、ドロップケーブルの被膜の硬さと引張強度を上げたのよね。
「たったそれだけ？」と思うかもしれないけど、
NTT西日本では実際のクマゼミを使って実験を重ねて到達した結果なのよ。
何匹ものクマゼミを捕まえてきて、
・硬さ
・引張強度
・摩擦係数
・引張伸び率
・引張弾力性
など条件を変えたケーブルとともにゲージに入れて、
実際にクマゼミがケーブルに産卵するのを観察するの。
そして実際に産卵したケーブルを解体して産卵管が刺さった深さを測る、
こういう実験を繰り返してクマゼミ対策に重要な要素が何なのかを研究したのね。
その結果、硬さと引張強度を上げることでクマゼミが産卵管をケーブルに刺しても
傷が深くならないようにしたのよ。
従来のドロップケーブルだとクマゼミによって1mm以上の深さの傷が
付けられてたんだけど、新しく開発されたケーブルだと傷の深さが0.1mm以下に
抑えられてるわ。
一長一短だったドロップケーブルのクマゼミ対策
硬さと引張強度を上げることでクマゼミの被害が抑えられるという結果に
すぐ行きついたわけじゃなくて、ここに至るまでは一長一短のクマゼミ対策しか
打てなかったのよ。
2005年2006年と続けてクマゼミが原因と思われる通信障害が1000件を超えたことで、
NTT西日本では2000年代初頭からドロップケーブルのクマゼミ対策を研究してるの。
当初はドロップケーブルにモールというカバーを被せることで、
クマゼミが産卵してもドロップケーブルに影響が出ないようにしたわ。
単純に、クマゼミの産卵管をカバー部分で止めて、
ドロップケーブルの心線までは届かないようにする狙いがあったのね。
それから冗談みたい話だけど、
カバーの材質によってクマゼミに生木だと勘違いさせる狙いもあったみたいだわ。
ところがクマゼミ対策を施したことで、光回線の開通工事の際に最寄りの電信柱から
建物にドロップケーブルを引き込むのに、余計な手間がかかるようになっちゃったのよ。
カバーを被せたことで、ドロップケーブルの心線を取り出すために被膜部分と
カバーを剥く必要があるから手間がかかるのよね。
またカバーを取り付けるのでドロップケーブルを作るコストも高くなって、
クマゼミ対策として効果はあったものの開通工事を行う作業員には不評だったみたい。
ドロップケーブルのノッチを無くして防護壁を付ける
ドロップケーブルにカバーを付けるのは、効果的だけど作業効率が落ちる上にコストも
上がるってことで、ドロップケーブル自体にクマゼミ対策を施すことにしたの。
ドロップケーブルには、心線を取り出すために被膜部分を剥きやすいように
ノッチという切れ込みのようなものが入ってるわ。
そこを狙ってるかのようにクマゼミの産卵がノッチ部分に集中してることから、
当初はノッチを無くしてさらに心線を守る防護壁をドロップケーブル内に設けたのよね。
そうすることでクマゼミがドロップケーブルに産卵しても、
産卵管が心線まで届かないので通信障害も発生しないって仕組みよ。
ただ被膜部分を剥きやすくしてるノッチを無くした上に防護壁を入れてるから、
カバーを付けた時と同様にドロップケーブルの心線が取り出しにくいのね。
そのためやっぱり作業効率が落ちるし、防護壁を入れる分コストが高くなるってことで、
さらに改良した結果、先の被膜部分の硬さと引張強度を上げることに辿り着いたって
わけ。
硬さと引張強度を上げたドロップケーブルにはノッチが付いてるし、
防護壁も入ってないから、クマゼミ対策を施してるものの作業効率が落ちないのよ。
クマゼミ対策以外にドロップケーブルに施されている工夫
ドロップケーブルにはクマゼミ対策以外にも色んな工夫が施されてるのよ。
1つは「風対策」で、台風のような強風に晒されてもドロップケーブル自体が切れたり、
ドロップケーブル内部で断線しないように工夫されてるわ。
もう1つが、これはドロップケーブル特有ってわけじゃないけど「折れとか歪みへの
対策」で、ドロップケーブル内部を通る光ファイバーが衝撃や温度変化などによって
折れたり歪んだりしないようになってるの。
それじゃあそれぞれの工夫についても詳しく見ていくわね。
ドロップケーブルが捻れてるのは風対策
まず風対策だけど、ドロップケーブルをよく見ると捻れてるのが分かるんだけど、
この捻れがドロップケーブルに施されてる風対策なの。
ドロップケーブルには光ファイバーの心線が通る部分と支持線という鋼線が通る部分が
あって、断面を見ると真ん中あたりに切れ込みが入った四角に丸がくっついたような
形になってるのよ。
このままだとドロップケーブルを架線した時に、
ケーブルの表面積が大きいから風にあおられやすいわ。
ドロップケーブルが風にあおられて大きく揺れると、固定している両端に大きな負荷が
かかってドロップケーブル自体が切れたり内部断線を起こしたりする可能性があるのよ。
そこで真っすぐの支持線に光ファイバーの心線が通る部分を捻じるように付けることで、
ケーブルの表面積を小さくして風にあおられにくくしてるのね。
風の影響を受けにくくなれば、台風などで強い風が吹いてもドロップケーブルは
それほど大きくは揺れなくなるから、断線の危険性も低くなるってわけ。
ドロップケーブルを捻じることで自励振動による影響も軽減
ドロップケーブルを捻じることは、風の影響を受けにくくするだけじゃなくて、
「自励振動」による影響を軽減する狙いもあるのよね。
まず自励振動だけど、振動とは関係の無い力がケーブルに加わると、
その振動とは関係の無い力が振動に変わっちゃうことよ。
（分からない場合は自励振動でググってね）
例えば、バイオリンって弓で弦を弾くと弦が振動して音が出るじゃない。
でもバイオリンを弾く動作ってバイオリンの弦を押し付けた弓を押し引きしてるだけで、
別に弦を振動させるようなことはしてないわよね。
バイオリンの弦に加えられた弓の押し引きの力が振動に変換されて音が鳴る、
これが比較的分かりやすい自励振動の例だわ。
ドロップケーブルの中には光ファイバーの心線が通ってて、
その光ファイバーの心線によって光信号が伝達されることでインターネットが使えるの。
この光信号の伝達という振動は関係の無い力が、ドロップケーブルに加わることで
振動に変換されて揺れちゃうのをドロップケーブルを捻じることで軽減してるのよ。
自励振動って実は結構危険で、過去にはアメリカで建設されて間もない橋が
自励振動によって崩落したことがあるぐらいなのね。
だから自励振動によってドロップケーブルが断線すること十分に考えられるから、
自励振動としてドロップケーブルを捻じってるってわけ。
ドロップケーブルを捻じったことで架線できる距離も延びた
ドロップケーブルを捻じったのは風対策であり自励振動対策なんだけど、
ドロップケーブルの架線距離が延びるという副産物も生まれたのよ。
捻じってないドロップケーブルは風や自励振動による影響を考慮して、
比較的短い距離しか架線できなかったの。
そのため光ファイバーが開通してる電信柱と建物が少し離れてると、
光回線の開通工事を行うことが難しかったりしたのね。
ところがドロップケーブルを捻じることで風や自励振動による影響が小さくなり、
少々架線距離が延びても断線するリスクが減ったのよ。
だから現在では電信柱と建物が多少離れれててもドロップケーブルを架線できるように
なってて、光回線の普及にドロップケーブルの捻じりは一役買ってると言っても良いわ。
テンションメンバで光ファイバー心線の折れや歪みを防止
ドロップケーブルの光ファイバー心線が通ってる部分には、
心線を挟むような形で「テンションメンバ」というものが通ってるのよ。
このテンションメンバは光回線の通信とは一切関係が無くて、
単に光ファイバー心線を守る役割を果たしてるだけなの。
日本だとそれほど極端じゃないものの、季節によって気温が大きく変化するし、
1日の中でも日の出てる時間帯と出てない時間帯とじゃあ寒暖差があるわ。
実際はほとんど目には見えないけど、ドロップケーブルも温度変化などの影響を
受けることで少しだけ延びたり縮んだりしてるのよね。
ドロップケーブルの光ファイバー心線はガラス繊維を束ねたもので、そんなに弾性が
無いから、多少でも延びたり縮んだりすることで折れたり歪んだりしちゃうんだって。
ドロップケーブルに光ファイバー心線を挟むようにテンションメンバを通しておくことで、
ドロップケーブルが延びたり縮んだりする影響をテンションメンバが吸収して
光ファイバー心線に影響が出ないようにしてるってわけ。
テンションメンバが使われてるのはドロップケーブルだけじゃない
テンションメンバにケーブルが延びたり縮んだりする影響を吸収させて
光ファイバー心線を守ってるのは、ドロップケーブルだけじゃないのよ。
心線に光ファイバーが使われてる光ファイバーケーブルでは、
ドロップケーブルと同じようにテンションメンバが使われてるの。
（ドロップケーブルも光ファイバーケーブルの1つ）
例えば光回線の室内配線で使われるインドアケーブルも心線は光ファイバーだから、
テンションメンバが使われてるわ。
ただ同じ光回線で使うケーブルでも、
・LANケーブル
・USBケーブル
の心線は光ファイバーじゃないからテンションメンバは使われてないのね。
また同じインターネット回線でもADSLの場合は、光ファイバーケーブルじゃなくて
メタルケーブルを使ってるの。
メタルケーブルは心線が金属製で、温度変化などによって
心線自体が延びたり縮んだりするからテンションメンバが不要なのよ。
なのでメタルケーブルを使うADSLのケーブルや固定電話のケーブルでも、
テンションメンバは使われてないってわけ。
ドロップケーブルを鳥が断線させることもある
クマゼミほどじゃないんだけど、
鳥がドロップケーブルを断線させちゃうことも結構あるのよねぇ。
例えばキツツキなどがドロップケーブルを木と間違えてクチバシでつつくことで、
ドロップケーブルの被膜部分に穴が開いたり、場合によっては心線を切ってしまうことも
あるんだとか。
またカラスが巣作りのために枯れ枝と間違えてドロップケーブルを持って行こうとして、
ドロップケーブルを破損させちゃうなんてこともあるみたいよ。
キツツキは生息域が限られてるけどカラスは全国どこにでも居るから、
カラスにドロップケーブルを破損させられる可能性は誰にでもありそうね。
ドロップケーブルに鳥対策は施されてない？
クマゼミほど影響が大きくないってことで、
鳥対策が施されてるドロップケーブルはほとんど開発されてないわ。
実際には被膜部分にステンレスを使うことで鳥がつついても穴が開かないし、
枯れ枝と間違って持って行かれる心配もないドロップケーブルもあるにはあるのよ。
ただ当然コストが高いから、被膜部分がステンレスになってるドロップケーブルが
使われることはほとんど無いわね。
ドロップケーブル自体には鳥対策はほとんど施されてないんだけど、
ドロップケーブルに取り付ける鳥対策用品は開発されてよく使われてるみたいなの。
ドロップケーブルに樹脂製のガイドをいくつか取り付けて、
そのガイドに細いケーブルを通してドロップケーブルの上部に沿わせ、
ドロップケーブルに鳥が止まれないようにするものなのよ。
こないだウチのドロップケーブルを確認したんだけど、
残念ながら鳥対策用品は取り付けられてなかったわ。
でも散歩がてらご近所さんのドロップケーブルを見てたら、
何軒かは鳥対策用品を取り付けてたわね。
クマゼミや鳥以外で光回線ケーブルに影響を与えるものとは
日本だとクマゼミとか鳥ぐらいしか聞かないけど、海外に行くとクマゼミや
鳥以外のものが光回線ケーブルに影響を与えてるケースがあるのよ。
1つには、「げっ歯類」によってドロップケーブルが損傷させられるケースね。
これは日本でも可能性があって、都市部だとネズミ、郊外だとリス・モモンガ・
ムササビなどにドロップケーブルを損傷させられることが考えられるわ。
実際にNTTの研究者が発表した論文では、日本でもげっ歯類によって
ドロップケーブルが損傷させられる可能性に言及してるの。
またアメリカでは2010年にリスが原因と思われる通信障害が全体の28%に達してて、
アメリカだとげっ歯類のドロップケーブルへの影響は現実的な問題なのね。
（現在は対策が施されて割合は減少している）
地震で海底の光回線ケーブルが切れることも
ドロップケーブルじゃないけど、
海底に敷設されてる光回線ケーブルが大きな地震によって切れちゃうこともあるわ。
2006年に起きた台湾沖地震では、海溝に流れ込む土砂に海底に敷設された
光回線ケーブルが引っ張られて切れたのよ。
日本でも2011年に、太平洋沿岸の海底に敷設されてる光回線ケーブルの内
・茨城沖
・銚子沖
・神奈川沖
で東日本大震災が原因と思われる損傷が合計6か所見つかってるわ。
漁船によって海底の光回線ケーブルが切られることもある
もちろん故意じゃないけど、
海で漁業活動を行ってる漁船が海底の光回線ケーブルを切っちゃうこともあるわ。
日本だとあまり聞かないけど、潮流が早くて20～60mという比較的水深が浅いところで
漁業を行ってる場合が結構多いんだとか。
潮流が早い場所だと漁船が流されないように海底にアンカーを下ろすんだけど、
そのアンカーが海底に敷設された光回線ケーブルに当たっちゃうのね。
また比較的水深の浅いところで底引き網漁なんかをしてると、
網に海底の光回線ケーブルが絡まっちゃったりすることがあるのかもしれないわ。
ただ最近は光回線ケーブルを海底に敷設する際は
砂の中に埋設するようになってるから、アンカーによる影響はともかく、
漁網に絡まる心配はほとんど無いんじゃないかしら。
まとめ
日本では電信柱と建物を繋ぐ光回線のドロップケーブルにクマゼミが
卵を産み付けることで、通信障害が発生することがあるのよ。
ただ現在ではクマゼミ対策が施されたドロップケーブルが開発されてて、
クマゼミの産卵によって通信障害が発生する可能性はかなり低くなったわ。
特にクマゼミが原因と思われる通信障害が発生した場所では、
クマゼミ対策のドロップケーブルに切り替えられてるから、
またクマゼミが原因と思われる通信障害が発生する可能性はほとんど無いの。
またクマゼミは以前は東日本にはほとんど生息してなかったんだけど、
徐々にクマゼミの生息域は北上していて、2010年代に入ってからは関東でもクマゼミが
見られるようになってるのよ。
西日本ではこれまでにクマゼミが原因と思われる通信障害が発生してるから、
比較的クマゼミ対策が進んでるわ。
でも東日本ではこれまでクマゼミ対策をしてこなかったから、これからでもクマゼミが原因と思われる通信障害が発生する可能性があるわね。
（かなり低い可能性だけど・・・）