Wi-Fi規格と相互運用性

Nextgen | 2023年2月20日 | ブログ投稿

Wifi-standards-and-interoperability

Wi-Fi 6(802.11ax)規格は、2019年にWi-Fi 5(802.11ac)規格に代わるものとして開発され、現在、ほとんどの新しいWi-Fi対応ハードウェアで使用される規格となっています。この記事では、Wi-Fi 6がWi-Fi 5と異なる点と、これらがなぜエンジニアリング用途に重要なのかについて見ていきます。

Wi-Fi規格とは何ですか?

Wi-Fi規格とは、IEEE(米国電気電子学会)によって定義された仕様セットで、無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)の操作性と異なる無線デバイス間の互換性を定義しています。1999年の802.11b(現在ではWi-Fi 1と呼ばれている)から6世代にわたって進化してきたこれらの規格は、802.11ファミリーとも呼ばれ、a/b/g/n/ac/axと呼ばれる複数のバージョンが含まれています。

  • Wi-Fi 1 (1999年) - 802.11b
  • Wi-Fi 2 (1999年) - 802.11a
  • Wi-Fi 3 (2003年) - 802.11g
  • Wi-Fi 4 (2009年) - 802.11n
  • Wi-Fi 5 (2014年) - 802.11ac
  • Wi-Fi 6 (2019年) - 802.11ax
  • Wi-Fi 6E(2020年)-802.11ax

各バージョンは、高速化、セキュリティの向上、通信距離の延長を実現しながら、前のバージョンよりも消費電力が少なくなっています。802.11ac以降のWi-Fiバージョンでは、使用可能なチャネル帯域幅を広げるために動作帯域を2.4GHzから5GHzに拡張し、Wi-Fi 6Eでは6GHz帯をサポートするようになりました。また、Wi-Fi規格は以前のバージョンとの互換性を保つように設計されているため、古いデバイスでも新しいアクセスポイントやデバイスと相互運用することができます。

また、Wi-Fi規格がアップグレードされるたびに、変調方式や符号化方式が変更され、技術の進歩により前世代よりも優れたネットワークと性能が実現されています。最新のルーターは、複数の無線信号のストリームを統合してMIMO(multiple input-multiple output)ネットワークと呼ばれるものを形成し、複数のアンテナを介して複数のデバイスやマシン間で同時にデータ転送を行い、初期のWi-Fiプロトコルよりも高速なデータ転送を可能にします。

Wi-Fi 5Wi-Fi 6の比較

Wi-Fi 6は、Wi-Fi 5とそれ以前のバージョンの機能を一変させ、それぞれの速度と容量に主な違いがあります。この第6世代のWi-Fiは、帯域幅、データ速度が向上し、待ち時間が短縮されるため、高性能なコンシューマーおよび商業・産業用アプリケーションに最適です。

Wi-Fi 6の理論上の最大伝送速度は、Wi-Fi 5の9倍に達し、各接続サイクルにおいてより多くのデータを転送できるため、低遅延と最高速度が要求されるアプリケーションに対応できる性能を備えています。

さらに、ターゲットウェイクタイムサポート(TWT)や直交周波数分割多重アクセス(OFDMA)などの高度な機能により、Wi-Fi 6は混雑した周波数環境でも高い性能を発揮し、より少ない電力で動作するため、今日の帯域消費型IoTアプリケーションにとってより良い選択となります。

Wi-Fi 6Eは、従来の2.4GHzおよび5GHz帯に加え、6GHz帯をサポートし、より多くのデータチャンネル、より高速な通信、他の送信機からの干渉の低減を可能にします。

次のステップは?

Wi-Fi 6とWi-Fi 6Eの導入当初はベンダー間の相互互換性に実装上の問題がありましたが、その後、Wi-Fi 6は前世代と比較して、アップリンクの読み込み速度の高速化、電力効率の向上、WPA3などのセキュリティ強化を可能にする成熟した規格群に発展しています。商用IoTアプリケーション、無線ネットワーク、およびエンジニアリング・プロセスに対するWi-Fi 6規格の影響について詳しくお知りになりたい方は、お気軽にお問い合わせください。

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