Wi-Fiがつながる通信規格

Wi-Fi(無線通信)で使われる通信には、通信速度やつながりやすさなど、特性が異なる規格があります。
ここでは、通信規格とその違いをわかりやすく紹介いたします。

通信規格とは

通信規格とは、IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers、日本語では米国電気電子学会。読み方はアイ・トリプル・イー）という学会が定めた、異なる通信機器同士が共通の手順で通信できるようにするための決まりごとです。規格の正式名称は、「IEEE 802.11〇(〇にはアルファベットが入ります）」といいますが、IEEE802を除いて「11+アルファベット」というように、省略して通称を使うことも多くあります。「11ax」や「11ac」といった通称は、皆さんも耳にされたことがあるかもしれません。

近年は、これに加え、「Wi-Fi Alliance」という業界団体の主導により、通信規格の新旧をよりわかりやすくするため、Wi-Fi規格を世代を示す続き番号によって表記する動きが出てきました。これにより、6番目のWi-Fi規格「11ax(IEEE 802.11ax)」は「Wi-Fi 6」、1つ前の「11ac」は「Wi-Fi 5」、2つ前の「11n」は「Wi-Fi 4」と呼ぶことになりました。第3世代以前のWi-Fi規格には、新名称はありません。これにより、多くのユーザーがWi-Fi規格をよりよく認識しやすくなることが期待されています。

歴代のWi-Fi規格

世代 新名称 規格名 最大通信速度 周波数
第6世代
(2019年)		 Wi-Fi 6 IEEE 802.11ax 9.6Gbps 2.4GHz帯/5GHz帯
第5世代
(2013年)		 Wi-Fi 5 IEEE 802.11ac 6.9Gbps 5GHz帯
第4世代
(2009年)		 Wi-Fi 4 IEEE 802.11n 600Mbps 2.4GHz帯/5GHz帯
第3世代
(2003年)		 - IEEE 802.11g 54Mbps 2.4GHz帯
第2世代
(1999年)		 - IEEE 802.11a 54Mbps 5GHz帯
- IEEE 802.11b 11Mbps 2.4GHz帯
第1世代
(1997年)		 - IEEE 802.11 2Mbps 2.4GHz帯

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周波数について

周波数

Wi-Fiに使われる通信規格は、5GHz帯と2.4GHz帯の2つの周波数 の帯域に分けられます。5GHz帯には「11ac」と「11a」、2.4GHz帯 には「11g」「11b」の4つの規格と、両方の周波数帯で使える「11ax」「11n」があります。

Wi-Fiの通信では、おもにこの6つの通信規格 が利用され、規格ごとにそれぞれ特性が異なります。

5GHz帯

「5GHz帯」電波干渉が少なく、安定した高速通信

5GHz帯は、対応機器が少ないため電波干渉が少なく安定した通 信が可能です。また、通信速度が速いので、動画の再生や大きいファイルの転送も快適です。しかし、障害物に弱いため、壁や家具などで電波が遮られると2.4GHz帯に比べて、つながりにくい場合があります。

2.4GHz帯

「2.4GHz帯」障害物に強く対応機種が多い

2.4GHz帯は、対応機器が多いため、ほとんどのWi-Fi機器を接続できます。また、障害物に強いので、壁や扉越しでも電波が届きやすく、Wi-Fiが途切れません。しかし、同じ周波数帯を使用する機器が多いため、5GHz帯に比べて、速度が遅くなる場合があります。

つながる規格とつながらない規格

5GHz帯のWi-Fi規格「11ax、11ac、11n/a、11a」と、2.4GHz帯のWi-Fi規格「11ax、11n/g、11g、11b」は通信の互換性がありません。また、同じ周波数帯同士のWi-Fi規格は互換性がありますが、通信速度は遅い方のWi-Fi規格での通信となります。

たとえば、Wi-Fiルーターが「11ac、11n/a」対応でも子機が「11n/a」対応の場合は通信速度の遅い「11n/a」での通信となります。11ax/ac/n/a&11ax/n/g同時接続に対応したWi-FiルーターならすべてのWi-Fi機器が同時に接続できます。

接続性

<対応規格例>

Wi-Fiルーター Wi-Fi子機
11ax(2×2)
160MHz		 11ac(2×2)
80MHz		 11ac(1×1)
80MHz		 11n/a(1×1)
40MHz		 11n/g(1×1)
40MHz
5GHz 11ax(2×2)
160MHz		 2402Mbps(※1) 866Mbps 433Mbps 150Mbps x
11ac(2×2)
80MHz		 866Mbps 866Mbps 433Mbps 150Mbps x
11n/a(2×2)
40MHz		 300Mbps 300Mbps 150Mbps 150Mbps x
2.4GHz 11ax(2×2)
40MHz		 573Mbps x x x 150Mbps
11n/g(2×2)
40MHz		 300Mbps x x x 150Mbps
主な対応機器
最新スマートフォン、最新パソコン
スマートフォン、パソコン
スマートフォン、旧型パソコン
旧型スマートフォン、旧型パソコン
旧型スマートフォン、旧型パソコン

※ 表示上の数値は理論上の最大値であり、実際の転送速度を示すものではありません。
※1 帯域幅80MHzでの通信時は1201Mbps。

通信規格を支える高速化技術

通信規格の高速化を実現した技術の一部をご紹介します。

OFDMA

OFDMA

従来のOFDM技術の場合、一定時間ごとに全ての周波数の通信を特定の端末との通信に割当てしていたため、複数の端末と通信する場合は、端末に待ち時間が発生していました。OFDMA技術では、周波数ごとで通信を特定の端末に割当てることができるようになったため、同時に複数の端末と通信でき、端末に待ち時間が発生しなくなりました。

MIMO技術

MIMO-多ストリーム化

複数のアンテナを使用し、複数のデー タ通信経路(ストリーム)で同時に通信 を行うので一度に多くのデータを転送 できます。

MIMO-マルチパス活用

通常ノイズになりやすく速度低下につながる、壁や家具などに反射する電波 「マルチパス」を有効信号として活用して通信のロスを減らします。

倍速モード（チャンネルボンディング）

チャンネルボンディング

複数の無線チャンネルを同時に利用することで帯域幅を増やし、複数のストリームによる同時通信を行うことで通信速度を向上します。


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