「無線LAN」と「Wi-Fi」は同じもの? 「IEEE802.11」ってなに……?

Wi-Fi、NFC、無線LAN……便利さを求めて無線を使うシステムが氾濫している。そこでこの連載では、それぞれの仕組みやメリットを整理・説明する。(編集部)

 最近では、「無線」といえば「無線LAN」を連想する人が多いのではないだろうか。無線LANは文字通り、ケーブルを使用せずにインターネット回線に接続する仕組みのこと。ノートパソコンをいろんな部屋で使うために自宅に導入している人もたくさんいるはずだ。「うちはWi-Fiなんだけど、無線LANとは違うの?」などと思っている人もいるかと思う。

 そこで今回は、無線LANの仕組みやWi-Fiとの違いなど、基本中の基本を解説したい。

無線LANの接続には「親機」と「子機」が必要
 家庭や会社でパソコンなどが通信回線でデータのやり取りをするネットワークをLAN(Local Area Network)という。「有線LAN」は、パソコンとルーターをケーブルで接続してLANを構築する。「無線LAN」は、ケーブルの代わりに電波を使ってLANを構築するものだ。

 無線LANの構築には、「親機」と「子機」が必要になる。一般的に、親機は「無線LANルーター」のことを指す。ADSL回線や光回線などのブロードバンドモデムに接続して、インターネットと家庭内のネットワークを中継し、家庭内でインターネットを使用するための通信機器だ。シンプルに言い換えれば、インターネットの中継役といえる。

 子機は、親機と電波通信する機器のこと。最近は、パソコンなどに子機が内蔵されていることが多く、親機を用意すれば無線LANを利用することができる。
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Wi-Fiと無線LANの違いは?
 「Wi-Fi(ワイファイと読む)」という言葉を聞いたり見かけたりしたことはないだろうか。しばしば「無線LAN」と「Wi-Fi」は混同されがちだが、厳密には意味が異なる。

 無線LANを構築するための機器が市場に出始めた1990年代前半には、異なるメーカーの機器同士が接続できないケースもあった。どの製品を購入すれば互いに接続できるのかが分かりづらく、便利なのに無線LANはなかなか普及しなかった。

 そこで、Wi-Fi Alliance(1999年の設立当初の団体名はWECA:Wireless Ethernet Compatibility Alliance)という団体が、製品が無線LANの標準規格である「IEEE802.11シリーズ」に接続できるかどうかをテストし、接続できると保証できる製品に「Wi-Fi」というブランド名を付けてもいいことにした。これがWi-Fi認証だ。
Wi-Fiは「Wireless Fidelity」の略、直訳すると「無線の忠実度」で、直訳すると「高品質な無線通信が可能である」といった感じだろうか。この結果、Wi-Fi対応の製品を選べば相互につながるので、安心して無線LANを使えるようになったのだ。

 現在では、市販の無線LAN機器のほとんどがWi-Fi認証を得ているため、無線LANを「Wi-Fi」と呼ぶことが多くなってきた。技術的な話を必要としない日常生活では、無線LANとWi-Fiはほぼ同義であると考えて問題はない。

無線LANの標準規格が「IEEE802.11」 これからの主流は「11ac」 現在、広く普及している無線LANの通信規格が「IEEE802.11」だ。IEEEは規格の標準化を行う米国電気電子学会の頭文字で、アイ・トリプル・イーと読む。通信規格とは、電波でデータを運ぶための仕組みだと考えればいい。通信規格は、使用する周波数帯や通信速度によってアルファベットで区別される。下記の表を参考に、詳しく説明していこう。
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 「周波数帯」とは、電波の通り道の種類を示す。日本の場合、電波法という法律によって、無線LAN通信で使える周波数帯は2.4GHz(ギガヘルツ=1,000,000,000Hz)帯と5GHz帯の2つに定められている。2つの周波数帯にはそれぞれメリットとデメリットがある。
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 それぞれの周波数帯は、複数の無線LAN機器が同時に通信できるように分割されている。電波の通り道である「周波数帯」を、さらに小道に分割しているイメージだ。分割した小道を「チャンネル」と呼び、2.4GHz帯には14チャンネル、5GHz帯には19チャンネルが用意されている。

 2.4GHz帯ではチャンネル同士が重なり合っているため、電波干渉が発生し、通信が不安定になりやすい。例えていうなら、車が1.5台分しか通れない幅に2車線を設けているようなもの。同時に2台の車が行き交おうとするとぶつかってしまう、というイメージだ。一方で、5GHz帯は電波干渉がないため、安定した通信が行える。

 「IEEE802.11シリーズ」のなかで、現在主流の通信規格は「IEEE802.11n」だ。11nは、「MIMO」と「チャンネルボンディング」という技術を採用しており、11a/b/gより高速で遠くまで電波が届く。この2つの技術を簡単に説明しよう。

 MIMO(マイモ)は無線LANの通信速度を高速化するのに欠かせない技術だ。「Multi Input Multi Output」の略で、複数の入出力経路があることを意味する。親機と子機の間でデータをやり取りするとき、従来のように1つだけではなく、複数の経路を使用して並行してデータをやり取りすることで、一度にたくさんのデータを運べるというのがMIMOの仕組みだ。MIMOでは、この経路を「ストリーム」という。いくつのストリームを使用できるかは製品によって異なる。

 ここで注意したいのが、前述した「チャンネル」と「ストリーム」は別物であること。再び道路で例えるなら、チャンネルは道路の幅、ストリームは道路の本数、と考えると分かりやすいだろう。

 次に、チャンネルボンディングを説明しよう。チャンネルには「帯域幅」と呼ばれるものがあり、その幅は1チャンネルあたり20MHzと、あらかじめ決められている。チャンネルボンディングは、複数のチャンネルを結合する技術で、11nでは2チャンネル分の40MHzを利用できる。道路の幅が倍になったので、2倍の数のデータ運搬用の車を同時に利用できるというわけだ。11nは最大で4ストリーム、2チャンネルを使うことができる。

 次世代通信規格と呼ばれる「11ac」は、最大で8ストリーム、8チャンネルを利用できる。11acは、無線LANの通信規格のなかで最も新しく、理論上は11nの最大通信速度600Mbpsの10倍以上にあたる最大通信速度6.9Gbpsを実現する。

 なお、現在では11acは標準化されておらず、暫定版である「11ac(ドラフト)」に対応する製品しか市販されていない。2013年内には11ac規格の策定が完了する見通しとなっている。

 このように無線LANだけでも、どんどん新しい技術が登場してデータ通信は高速化するので、数年に一度は自宅で使っている機器を見なおしてみることをオススメする。

                 byトレンディー
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by mimiyori-hansinn | 2013-09-29 10:13 | パソコン・IT
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