bps (bits per second)（bps: ビーピーエス）

2025年10月22日

bps (bits per second)（bps: ビーピーエス）

英語表記: bps (bits per second)

概要

bps（bits per second）は、「情報の単位（ビット）」が時間軸と結びついた、通信速度を表す基本単位です。具体的には、デジタルデータが通信回線を通じて1秒間にどれだけのビット数（bit）転送できるかを示す指標です。この単位は、私たちがインターネットを利用する際の「通信速度と帯域」を測る上で、最も基礎的かつ重要な「通信単位」として機能しています。通信回線の性能や、実際にデータがどれくらいの速さで流れているかを客観的に評価するために不可欠な概念と言えます。

詳細解説

階層構造におけるbpsの位置づけ

bpsを理解する上で大切なのは、それが「情報の最小単位であるビット」に基づいているという点です。デジタルデータはすべて「0」と「1」で表されるビットの集合体ですが、bpsは、このビットが時間という要素と組み合わさることで、通信における「流れの速さ」を定量化します。

この概念は、情報の単位（ビット, バイト, KiB, MiB）という土台の上で、通信速度と帯域という性能指標を定義し、その具体的な尺度として通信単位に位置づけられています。

bpsの目的と基本原理

bpsの主な目的は、通信回線やネットワーク機器のデータ転送能力を明確にすることです。私たちが「速いインターネット」や「遅い回線」と表現するとき、その根拠となるのがこのbpsの値です。

bpsは以下の計算式で表されます。

$$
\text{bps} = \frac{\text{転送されたビット数}}{\text{経過時間（秒）}}
$$

例えば、ある通信回線が1秒間に100万ビットのデータを転送できた場合、その速度は1,000,000 bps、すなわち1 Mbps（メガビーピーエス）となります。

ビットとバイトの決定的な違い

初心者の方が特に混乱しやすいのが、bps（ビット/秒）とBps（バイト/秒）の違いです。

bps (bits per second)：小文字の「b」を用い、1秒間に転送されるビット数を示します。これは主に通信業界や回線速度の広告で使われます。
Bps (Bytes per second)：大文字の「B」を用い、1秒間に転送されるバイト数を示します。これは、パソコンのOSやウェブブラウザでファイルダウンロード速度を表示する際によく使われます。

ご存知の通り、1バイト（Byte）は8ビット（bit）です。したがって、もし通信速度が8 Mbps（メガビット/秒）だったとしても、実際のダウンロード速度表示は1 MBps（メガバイト/秒）にしかならない、という重要な関係性があります。この8倍の差を理解しておくことは、資格試験対策だけでなく、ご自身のインターネット環境を正しく評価するためにも非常に重要です。

速度を表現する接頭辞（プレフィックス）

通信速度は非常に大きくなるため、bpsの前にキロ（k）、メガ（M）、ギガ（G）といったSI接頭辞（国際単位系接頭辞）をつけて表現されます。

| 単位 | 略称 | 意味 | 換算 |
| :— | :— | :— | :— |
| キロbps | kbps | 1,000 bps | $10^3$ bps |
| メガbps | Mbps | 1,000,000 bps | $10^6$ bps |
| ギガbps | Gbps | 1,000,000,000 bps | $10^9$ bps |
| テラbps | Tbps | 1,000,000,000,000 bps | $10^{12}$ bps |

これらの接頭辞は、情報の単位（KiBやMiB）で使われる2進接頭辞（1024倍）とは異なり、通信速度の文脈では厳密に1000倍として扱われることが多い点にも注目してください。

通信速度と帯域幅の関係

bpsは単なる速度の数値ですが、これが指し示す「通信速度と帯域」の概念を理解することで、より深くネットワークの性能を把握できます。

「帯域幅（Bandwidth）」とは、その通信回線が理論上、最大の速さでどれだけのデータを流せるかという「容量」や「幅」を指します。bpsは、その帯域幅という器の中で、実際にデータが流れている速さを示す「流量」です。

例えば、光回線が「最大1 Gbps」と謳っている場合、この1 Gbpsが理論上の帯域幅（器の最大容量）です。しかし、実際に利用者が測定した速度が500 Mbpsだった場合、この500 Mbpsがその瞬間の実効速度（bps）となります。帯域幅が広くても、混雑や機器の性能によって実効速度（bps）は変動する、という関係性があるのです。

具体例・活用シーン

1. 水道管の比喩で理解する（比喩）

bpsが示す「通信速度」を理解するためには、水道管の比喩が非常に役立ちます。

データ（ビット）：水道管の中を流れる水そのものです。
帯域幅（Gbpsなど）：水道管の太さ（直径）です。太ければ太いほど、理論上は大量の水を一度に流せます。
実効速度（Mbpsなど）：実際に蛇口から出てくる水の勢い（流量）です。

もし、水道管（帯域幅）が非常に太くても、近隣の家（他のユーザー）が一斉に水を使い始めたら、全体の水圧（実効速度、つまりbps）は一時的に下がってしまいます。逆に、夜中など誰も使っていない時間帯であれば、水道管の太さ（帯域幅）に近い最大の勢い（bps）で水が出てくるでしょう。

このように、bpsは単なる数字ではなく、通信回線というインフラの中で、データという情報がどれだけ効率的に流れているかを示す、動的な指標なのです。

2. 実際のインターネット利用シーン

私たちが日常で体験するさまざまな活動において、どの程度のbpsが必要とされるかを見てみましょう。

特に大容量のファイルをダウンロードする場合、例えば1 GB（ギガバイト）のファイルをダウンロードする際、ダウンロード速度が10 MBps（メガバイト/秒）だったとします。これは80 Mbpsに相当しますので、単純計算で約100秒（1 GB ÷ 10 MB/秒）でダウンロードが完了します。bpsの値を意識することで、待ち時間を正確に見積もることができるようになります。

3. 通信機器の性能表示

ルーターやLANケーブルを選ぶ際にもbpsは指標となります。LANケーブルには「カテゴリー5e（100 Mbps対応）」「カテゴリー6（1 Gbps対応）」といった規格がありますが、これはそのケーブルが理論上、どれだけの最大bpsを支えられるかを示しています。せっかく高速な光回線（1 Gbps）を契約しても、間に挟む機器やケーブルが古い規格（100 Mbpsなど）だった場合、通信速度は低いbpsに制限されてしまうため注意が必要です。

資格試験向けチェックポイント

ITパスポート、基本情報技術者、応用情報技術者などのIT資格試験では、bpsに関する知識は「情報の単位」と「ネットワーク」の分野で頻出します。特に以下の点に注意して学習を進めてください。

1. ビットとバイトの変換計算（最重要）

bpsとBpsの違い、そして1バイト＝8ビットの関係性を用いた計算問題は頻出です。

典型的な問題パターン: 「通信速度が100 Mbpsの回線で、10 MBのファイルを転送するのにかかる時間は何秒か？」
対策のヒント: 常に単位を統一することが重要です。この例では、100 MbpsをMBpsに直すか、10 MBをMbitに直すかのどちらかが必要です。
- 100 Mbps ÷ 8 = 12.5 MBps
- 10 MB ÷ 12.5 MBps = 0.8秒
- この計算ミスを防ぐため、問題文で小文字のb（ビット）か大文字のB（バイト）かを必ず確認してください。

2. 通信速度と関連用語の定義

bpsは単なる速度ですが、その性能を評価する他の指標との区別が問われます。

スループット: 実際に一定時間内に転送できたデータ量（実効速度）を指し、bpsで表現されます。理論値（帯域幅）ではなく、現実の値である点がポイントです。
レイテンシ（遅延）: データが送信されてから受信されるまでの時間差です。bpsが高くてもレイテンシが大きいと、オンラインゲームなどで「ラグ」が発生します。bpsは「量」を、レイテンシは「時間」を測る指標として区別しましょう。
帯域幅（バンド幅）: 理論上の最大転送能力（キャパシティ）を指します。bpsは、帯域幅という上限の中で測定される実測値です。