keyboard samurai ZERO COOL

 

  1. ホーム
  2. IT技術及びツール紹介
  3. ネットワーク(無線LAN)8

ネットワーク(無線LAN)

無線LANや関係する周辺技術を徹底解剖し解説

進化し続ける無線ネットワーク技術を理解し使いこなしプライベートやパブリックなあらゆる環境やシチュエーションで活用し、ライフスタイルに取り入れよう。

 |  1 |  2 |  3 |  4 |  5 |  6 |  7 |  8 |  9 | 

無線LANの周波数 2.4Ghz帯と 5GHz帯 とは
--  無線LANでで使用している周波数帯とはどいういったものか  --

ここで、そもそも電波

無線LANには、周波数の帯域や特長の違いから「11n(イレブンエヌ)」「11a(イレブンエー)」「11g(イレブンジー)」「11b(イレブンビー)」の4つの規格が利用されています。

○ 2.4GHz帯について

2.4GHz帯は「ISMバンド(アイエスエムバンド)」と呼ばれている、ちょっと特殊な電波帯。 日本では総務省が管轄する電波法で、いろいろなサービスは使う電波が決められているが、このISMバンドは日本においては、10mW(じゅうメガワット)以下の出力であれば免許不要で利用できるよう解放されている周波数帯 であり、いろいろなサービスで活用できる電波帯となっています。

○ Wi-Fi(無線LAN)がなぜ2.4GHz帯を活用しているのか

WiFi(無線LAN)も、最初は「誰が使うかわからない」サービスであった。

当然、「資源」である電波は「誰が使うかわからない」サービスには与えられないので、 ISMバンドを活用してはじめてゆくのが合理的だったわけです。

○ 2.4GHz帯の電波を活用する主な機器

ISMバンドではいろいろな機器が電波を出している。WiFi(無線LAN)をはじめとし、Bluetooth、コードレス電話機、ワイヤレスヘッドホン、電子レンジ、ETCの装置など、いろいろな機器が混在している。

「電子レンジを使うと、WiFiがうまく使えない/よく届かなくなる」というのは、この2.4GHz帯でいろいろな機器が電波を利用しているからである。

○ Wi-Fi(無線LAN)が5GHz帯を活用する理由

2007年1月、WiFi(無線LAN)機器の普及と、欧米各国が無線LANに解放している周波数に合わせる目的で、WiFi(無線LAN)は5GHz帯が使えるようになった。

これ以来、日本では「無線LAN専用の『ピュア』な電波帯域」として、高速で安定したWiFi(無線LAN)機器が発売されるようになった IEEE802.11a/n/ac対応のWi-Fiルータがそれである。

○ Wi-Fi(無線LAN)が2.4GHzを使いつづける理由

2.4GHzで始まったWi-Fi(無線LAN)は「とっても便利!」と好評を得たこともあり、瞬く間に広がった。

パソコンだけでなく、ゲーム(任天堂DS/WiiやSCEのPSP/PlayStation3など)やスマホ、タブレットにも無線LAN機能が搭載されている。

瞬く間に広がった「2.4GHzのWiFi(無線LAN)」のみを搭載している(5GHzのWiFi(無線LAN)を搭載していない)WiFi対応機器があまりに多いため、もう2.4GHzを無視することはできない、というのが今の日本の状況である。

○ 5GHzと2.4GHzを両方活用できるWi-Fiルータ上位機種

最近は5GHzのWi-Fi(無線LAN)を利用できるWi-Fiルータも増えてきました。そしてもちろん、無視できない2.4GHzのWi-Fi(無線LAN)もあわせて機能としてもっています。

上編で冒頭にお伝えした「ルータ売り場にある『450Mbps+300Mbps』」というのは、「5GHz帯を活用して450Mbpsの速度を使えて、さらに同時に2.4GHz帯を活用して300Mbpsの速度が使えるよ」というアピール。

下記に、各規格毎の特徴をまとめます。

規格:                  11b

ポイント:               スピードは遅く、電波干渉にも弱い。

ストリーム数:        1ストリーム

通信速度(最大):  11Mbps

周波数帯:            2.4GHz帯

電波干渉の有無:  あり

 

規格:                   11g

ポイント:                対応機器が多いので、
                            家電・パソコン・ゲーム機を同時に接続できる。
                            11bと互換性あり。

ストリーム数:          1ストリーム

通信速度(最大):    54Mbps

周波数帯:              2.4GHz帯

電波干渉の有無:    あり

 

規格:                    11a

ポイント:                電波干渉に強いので、
                            快適なホームネットワーク環境を求める方に。

ストリーム数:         1ストリーム

通信速度(最大):    54Mbps

周波数帯:              5.2GHz帯

電波干渉の有無:    少ない

規格:                    11n

ポイント:                最新の規格で、高速が特徴。
                            ハイビジョンコンテンツや光回線で高速インターネットを
                            最大限に楽しみたい方に。
                            2.4GHz対応なら11b、gと5GHz対応なら11aと互換性あり。

ストリーム数:         最大4ストリーム

通信速度(最大):   300Mbps(2ストリーム)
                            450Mbps(3ストリーム)
                            600Mbps(4ストリーム)

周波数帯:             2.4G帯、5.2GHz帯

電波干渉の有無:    あり


W56

IEEE 802.11a 規格のワイヤレス ネットワーク で用いられる 5GHz 帯の電波は、これまで 8チャンネルが用意されていました。

これを「W52(注1)」「W53」と呼んでいます。

2007 年 1 月に、総務省の省令改正(電波法関係法令改正)によって新たに 11 チャンネルが追加され、現在 5GHz 帯では合計 19 チャンネルを利用できるようになっています。

・屋外での利用が可能

これまで 5GHz 帯を利用する IEEE 802.11a 規格のワイヤレス ネットワークは、屋外での利用が許可されていませんでしたが、W56として解放されたチャンネルは屋外での利用が可能になりました。

・気象レーダーとの干渉を避けることが義務づけ

5GHz 帯の電波は気象レーダーで用いられている帯域と同じため、干渉を検出した場合には回避動作を行うことが義務づけられています(注2)。

従来はチャンネル数の不足などもあって回避時の通信安定性を保つことが難しいと言われてきましたが、W56によってチャンネル数が大幅に増えたことで、企業向けネットワークに求められる通信品質、安定性を確保できるようになりました。

注 1:2005 年 5月以前は「J52」として規定されていたチャンネルです。

注 2:W53 および W56 として規定されているチャンネルは、干渉を避けることが義務づけられています。

    W52 として規定されているチャンネルでは回避動作は必須とされていません。

 

W56 対応によるメリット

・混雑していない 5GHz 帯を有効活用できる

PC やモバイル機器だけでなく、マイクロ波を用いる機器(電子レンジなど)もあることから、非常に混雑して帯域の確保が難しいとされる 2.4GHz 帯ではなく、クリーンで干渉を受けにくい 5GHz 帯なので、高品質、高信頼性のワイヤレス LAN をビジネスに活用できます。

・マルチチャンネルによる安定性、可用性を維持できる

チャンネルの切り替えなど複数の経路を確保することが容易になり、ビジネスに求められるワイヤレス LAN の通信品質、安定性、可用性を大きく高めることができます。

・屋外での利用が柔軟に行える

工場や倉庫、病院、大学キャンパスなど、広い敷地内で帯域やカバーエリアの確保が求められる場所でも、高速なワイヤレス LAN 環境を速やかに構築できます。

無線LANに供することを目的に、出力が微弱であれば免許なく利用できる周波数帯として用意された。

日本では、条件付きで次の帯域が無線LAN用に確保されている。

1.5.15?5.25GHz (屋内のみ)

2.5.25?5.35GHz (屋内のみ)

3.5.47?5.725GHz (屋内外で利用可)

最初は一つ目のみだったが、要望に対応して後の二つが開放された。

但し、5.25?5.35GHzの帯域は気象レーダーなどで用いられている帯域と共用となる。

追加された帯域は、気象レーダーなどで用いられている帯域と共用となるため、次のような機能が必要となる。

DFS (Dynamic Frequency Selection)

通信前に周波数の利用状況を調べて利用するチャンネルを選択する機能

TPC (Transmit Power Control)

状況に応じ、電波出力を調整する機能

つまり、空きチャンネルを探し、電波出力は適切に調整して、混信を避ける、ということである。当たり前の機能ともいえる。

DFSは親局の許可なしに電波を利用することができないため、この帯域を使う場合は原則としてアドホックモードが利用できない。

    スポンサーリンク