無線LANの種類

無線LANの種類

　無線LANには、いくつかの規格があります。現在、普及しているものには、IEEE802.11b、IEEE802.11g、IEEE802.11a、IEEE802.11n などの規格があります。

　規格によって、使用する無線周波数帯や、転送速度が異なります。無線LAN機器によっては、複数の規格に対応している製品もあります。無線LANの規格には、IEEE802.11b、IEEE802.11g、IEEE802.11n（Wi-Fi4）、IEEE802.11ac（Wi-Fi5）、IEEE802.11ax（Wi-Fi6）があります。それでは、各規格の特徴を簡単に説明していきます。

IEEE802.11b

　IEEE802.11b規格は、従来のIEEE802.11規格と互換性を持たせた規格です。無線周波数は2.4GHz帯を使用し、伝送速度を2Mbpsから理論上の最大で11Mbps出せます。家の中でも広い範囲でデータ通信が可能で、電波を使う他の機器との干渉が少ないため、安定して利用することができます。

　IEEE802.11gと同様に、フリースポットと呼ばれる無線LANアクセスポイントを設置した公共空間（駅や公共機関、宿泊施設、カフェなど）で利用できます。

※最大転送速度は、理論上の速度です。通信の手順等により、実効速度は、もっと遅くなります。

IEEE802.11g

　IEEE802.11gは、IEEE802.11.bの上位互換の方式で、IEEE802.11.bの方式にも対応できます。その為、IEEE802.11.bで無線LANを構築していた場合に、IEEE802.11gを利用すればスムーズに、移行することができます。

無線周波数は、IEEE802.11.bと同じく、2.4GHz帯を使用し、理論上の最大伝送速度は、54Mbpsです。

※最大転送速度は、理論上の速度です。通信の手順等により、実効速度は、もっと遅くなります。

IEEE802.11a

　IEEE802.11b規格では、従来のIEEE802.11規格との互換性がとられましたが、こちらは、互換性にとらわれず、当時の最新技術を用いて規格化されました。

　無線周波数には、5GHz帯を使用し、理論上の最大伝送速度は、54Mbps出せます。部屋の中だけで利用する場合は、電波が届き易く安定して利用できますが、別々の部屋や階が違う場所は、電波が届きにくくデータのやり取が不安定になります。

　IEEE802.11aに使用されているチャネルの中心周波数は、2005年5月の省令改正により、日本国内で使用されてきたJ52（5.15～5.25GHz）の4チャネル配置から、国際的に標準になっているW52の4チャネルに変更され、新しくW53の4チャネルが追加された為、W52、W53では、5.15～5.35GHzが使用されています。

これにより、合計8チャネルが利用可能になりました。

　さらに、2007年1月の省令改正で、屋外で利用可能なW56の11チャネルが追加され、チャネル数は合計19チャネルに利用できるようになっています。

この追加されたチャネルは、屋外でも利用することができます。

　チャネル配置の変更が行われた為、802.11aに対応した製品を利用していても、製造された時期が異なる機器同士では、接続できないという事態が発生する可能性があります。

IEEE802.11aの魅力は、屋外で利用できることと、利用できるチャネル数が多いことが挙げられます。

IEEE802.11n（Wi-Fi4）

この規格は、2006年3月にドラフト版1.0、2007年8月にドラフト版2.0が策定され、2009年9月に正式規格として認定されました。

　2.4GHz/5GHzの無線周波数帯を使用して、最大伝送速度 600Mbps、実効速度で100Mbps以上でデータ通信を行うことができる規格です。従来の方式より、さらに高速なデータ通信が可能です。

高速でデータ通信が可能なため、デジタルハイビジョン放送などの高画質の映像も楽しむことができます。

通常、無線ブロードバンドルータでは、複数の無線規格に対応しています。

IEEE802.11ac（Wi-Fi5）

　IEEE802.11acは、2014年1月に正式制定されたWi-Fi規格で、IEEE802.11nの後継となる第5世代の規格です。IEEE802.11acは、IEEE802.11nの技術を拡張することで理論上6.93Gbpsの高速通信を実現しています。

　IEEE802.11n通信技術を拡張して、周波数帯域を拡大（40MHz→80MHz）すること、変調方式を多値化（64QAM→256QAM）すること、フレームアグリゲーションを使用することで16倍のデータフレームサイズを扱えるようになっています。

IEEE802.11n（理論速度 600Mbps）と比較すると、約11.5倍の高速通信を実現しています。

　6.93Gbpsという数字を見ると、とてつもなく高速になったと思われるかもしれませんが、あくまでも理論上で、製品によって通信速度は異なります。

　IEEE802.11acでは、2.4GHz帯は混雑しているということで、サポートから外されていますが、製品では、IEEE802.11nの2.4GHzと組み合あわせることで、2.4GHz帯と、5GHz帯に対応させています。

IEEE802.11ax（Wi-Fi6）

　IEEE802.11axはIEEE802.11ac（2014）に続く次世代Wi-Fi規格で、Wi-Fi6とも呼ばれます。最大通信速度（理論値）は、IEEE802.11ac（Wi-Fi5）と比べて約1.4倍の9.6Gbpsの高速通信を実現しています。

　IEEE802.11acと比べて、それほど、通信速度が向上していないように思われるかもしれませんが、これまでの規格は、同時にたくさんの子機が接続すると通信速度が、極端に落ちたり、接続できなくなるという欠点がまだありました。

　そこで、このIEEE802.11axでは、同時にたくさんの子機が同時に接続をして通信したときでも通信性能が低下しないように工夫されています。

　IEEE802.11acとしては5GHz帯しか利用できませんでしたが、802.11axでは5GHz帯と2.4GHz帯の両方が使えるようになっています。※IEEE802.11acもIEEE802.11nの2.4GHzと組み合あわせることが可能です。

IEEE802.11be（Wi-Fi7）

　業界団体であるWi-Fi Allianceが、Wi-Fi7製品の認証を2024年末に開始することが予定されています。

　次世代の無線LAN規格であるWi-Fi7（IEEE802.11be）では、データ通信に使う帯域がWi-Fi 6/6Eの160MHzから、320MHzに倍増されます。

　変調方式を「1024QAM」から4倍の「4096QAM」に拡張することで、理論上の最大通信速度が40Gbpsとなり、大幅な高速化を実現しています。

最大通信速度と周波数帯

　Wi-Fiには6つの規格があり、近年では11axをWi-Fi 6、11acをWi-Fi 5、11nをWi-Fi 4と呼んでいます。2022年9月にWi-Fiで6GHzも利用できるよう法律が変更されて、Wi-Fi6Eという規格も登場しています。また、2024年末には、新しい規格のWiFi 7の認証が予定されています。

　最大通信速度の理論値や利用電波の周波数帯は、各々の規格ごとに異なり、上位の規格ほど高速通信を実現しています。また、上位の規格は下位の複数の規格をサポートしているため、新しい規格へのスムーズに移行が可能です。

Wi-Fi規格と最大通信速度・周波数帯