【第2回】通信の“聞こえやすさ”を決めるSNRとは？

―電波が強いのに遅い理由を理解しよう

はじめに

5GやWi-Fiを使っていて、「アンテナは立っているのに通信が遅い…」という経験はありませんか？
それは、「電波の強さ（Power）」と通信の“質（Quality）”は別物だからです。

通信の“聞こえやすさ”を決めるのが、今回のテーマである SNR（Signal to Noise Ratio：信号対雑音比） です。
この記事では、SNRの意味・仕組み・目安をわかりやすく解説します。

1. SNRとは？

SNR（Signal-to-Noise Ratio）＝信号の強さ ÷ ノイズの強さ

つまり、「信号がどれだけノイズに勝っているか」を示す数値です。

通信機器は、常に雑音（ノイズ）の中で信号を受け取っています。
ノイズが多ければ信号が埋もれ、正しくデータを解釈できません。

例：SNRの数値感覚

信号（mW）	ノイズ（mW）	SNR（比）	SNR[dB]	状況
10	1	10	10dB	通信可能（ややノイズあり）
100	1	100	20dB	安定通信
1000	1	1000	30dB	非常に良好
1	1	1	0dB	通信困難（ノイズに埋もれる）

2. イメージで理解！音の世界にたとえると…

通信の世界では、音の聞き取りとよく似ています。

状況	音のたとえ	通信での意味
静かな部屋で話す	声がはっきり聞こえる	SNRが高い（ノイズ少ない）
工事現場で話す	ノイズに声がかき消される	SNRが低い（通信困難）

SNRは“信号の明瞭さ”を表す指標。
電波が強くてもノイズが多ければ通信は乱れます。

SNRが低いと「0」と「1」の違い（信号の変化）を読み取るのが難しくなります。

3. 電波強度（dBm）とSNRの違い

SNRとよく混同されるのが 受信電力（dBm） です。

指標	意味	たとえ
dBm	電波の“強さ”	声の大きさ
SNR	ノイズとの“差”	声の聞き取りやすさ

例えば、工場内で大きな電波（−40dBm）が届いていても、
ノイズが多くてSNRが低ければ通信は遅くなります。
逆に、弱い電波（−70dBm）でもノイズが少なければ安定通信ができます。

4. SNRと通信速度の関係

SNRが高ければ、高度な変調方式（QAMなど）が使えます。
つまり、SNRが通信速度を決めるのです。

変調方式	必要SNRの目安	通信品質	備考
BPSK	約6〜8 dB	ノイズに強い	低速通信向け
QPSK	約10〜12 dB	標準的	4G初期で使用
16QAM	約18〜20 dB	安定高速	Wi-Fi等で一般的
64QAM	約24〜26 dB	高速	LTE/5G標準
256QAM	約30〜33 dB	超高速	高品質通信環境
1024QAM	約35〜38 dB	最高速	5G/最新Wi-Fi6対応

SNRが足りないと、通信機器は自動的に低速モード（低次変調）に切り替えます。

通信速度はSNRで決まる。

電波が強くてもノイズが多ければSNRが下がり、
機器は自動的に低次変調に切り替えて「遅くても確実に届く」方式を選ぶ。
それが、「電波強いのに遅い」通信の正体です。

※SNRが低いと「安全な低次変調」に切り替える理由

通信機器（スマホ、Wi-Fiルーター、基地局）は、
リアルタイムで通信品質（SNR）を常に監視しています。

そして、もしノイズが多くてSNRが下がると、
「高次変調（1024QAMなど）」ではエラーが増えて再送信が必要になります。

再送が増えると、
結果的に通信速度が遅くなる＋エネルギー消費が増えるので、
通信機器は自動的に「低次変調（QPSKや16QAM）」に落とします。

自動調整の仕組み（アダプティブ変調）

通信機器は常にこう動いています。

SNRの状態	使用される変調方式	通信速度	備考
高い（30dB以上）	1024QAM	高速通信	たくさんの情報を一度に送れる
中程度（20dB前後）	64QAM	安定通信	標準的な速度
低い（10dB以下）	QPSK/BPSK	低速通信	エラーを防ぐために安全モード

これを「アダプティブ変調と符号化（AMC: Adaptive Modulation and Coding）」と呼びます。

5. SNRとSINR・RSRP・RSRQの違い

通信分野では、似たような指標が登場します。
特に5Gでは「SINR」「RSRP」「RSRQ」がよく使われます。

指標	内容	使われる場面
SNR	信号対ノイズ比	通信品質の基本
SINR	信号対（干渉＋ノイズ）比	5G/LTEでの実際の通信評価
RSRP	基地局からの信号強度（dBm）	電波の強さを測る指標
RSRQ	RSRPとRSSIの比率	ネットワーク全体の混雑度を示す
RSSI	受信信号強度全体の電波の強さ（信号＋ノイズ）	ざっくりした指標・−45dBm → 「基地局の目の前」レベルの強電波・−70dBm → 「部屋の隅でも使える」レベル・−85dBm → 「壁や機械の陰でギリギリ通信」レベル

※RSSIは、「アンテナがどれくらい強い電波を受け取っているか」を表す数値です。単位は dBm（デシベル・ミリワット）。つまり、RSSIは「受信した電波全体の強さ」を示しています。
ここでいう“全体”とは、信号＋ノイズ＋干渉すべてを含んだ強さのことです。RSSIはマイナスの値（dBm）で表され、0に近いほど強い信号を意味します。

SNRは純粋な品質、SINRは実際の環境品質。
SINRがSNRより低いのは、他の端末の干渉が加わるためです。

６．SNRが低下する原因（例：工場・プラント環境）

製造現場では、溶接機・インバータ・高電流モーターなどが強いノイズ源です。
これによりSNRが低下し、通信エラーや遅延が発生することがあります。

対策として：

通信機器を金属壁やノイズ源から離す
有線LANや光通信への切替
5GやWi-Fi 6のOFDMA/TWT機能を活用して干渉を分散
などが有効です。

７．SNRの目安と通信品質まとめ

SNR[dB]	状況	通信品質	備考
0〜5	ノイズだらけ	通信困難	パケット損失多数
10〜15	ぎりぎり通信可	不安定	遅延・再送が多い
20〜25	安定通信	良好	一般的な品質
30〜35	高品質通信	快適	高速変調可能
40以上	非常に良好	極めて快適	1024QAM利用可