Wi-Fi 6 (802.11ax): チートシート - TechRepublic

画像: Andrii Panchyk、Getty Images/iStockphoto

Wi-Fi 6は、Wi-Fiネットワークをこれまで以上に高速化し、信頼性とエネルギー効率を向上させると言われていますが、これは具体的に何を意味するのでしょうか？Wi-Fi 6は、Wi-Fi Allianceが新しい命名規則に基づいて802.11axに付けた名称です。この規則は、一般のコンピュータユーザーがWi-Fiの世代を分かりやすく理解できるように設計されました。Wi-Fi 6は、2013年にWi-Fi速度の標準規格としてWi-Fi 4（802.11n）に取って代わったWi-Fi 5（802.11ac）に代わるものです。

Wi-Fi 6とは何か、そしてそれが従来のWi-Fi規格をどのように改善するのかについて、特にほぼ同時期に5Gワイヤレステクノロジーのリリースが控えていることから、混乱しがちです。これら2つの新しいテクノロジーは何らかの関連があるように思えるかもしれませんが、実際はそうではありません。どちらもワイヤレス速度、範囲、信頼性の同様の向上を約束していますが、明確に異なるテクノロジーです。

参照：Wi-Fi 6（802.11AX）：チートシート（無料PDF）（TechRepublic）

この Wi-Fi 6 チートシートは、Wi-Fi 6 を取り巻く混乱、現代のワイヤレスの世界におけるその位置づけ、そしてそのリリースによって Wi-Fi ブロードキャストと受信のハードウェアがどのように変化するかを説明するのに役立ちます。

Wi-Fi 6とは何ですか?

Wi-Fi 6は、無線ローカルエリアネットワーク（WLAN）技術の次世代です。Wi-Fi 6という名称は、Wi-Fiユーザーがより理解しやすいようにWi-Fi AllianceがWi-Fi規格に導入した新しい命名規則の一部であり、携帯電話データネットワークで使用されている3G/4G/5Gの命名規則に似ています。この新しい名称は、速度、帯域幅、その他の技術ベンチマークとは一切関係がなく、純粋に世代を表すものです。

Wi-Fi 6という名称の背後には、802.11無線ネットワーク規格の最新バージョンである802.11axが存在します。この新しいWi-Fi規格は、Wi-Fi 5と比べて最大30%高速化されると報告されていますが、Wi-Fi Allianceやその他の業界専門家が謳う主なメリットは速度だけではありません。Wi-Fi 6は、低遅延、同時配信可能なデータ量の増加、そして電力効率の向上も実現しています。これらの変化を実現するために、Wi-Fi 6では新たな技術の改良と導入が進められています。

参照: ワイヤレスネットワークポリシー (TechRepublic Premium)

Wi-Fi 6 は、直交周波数分割多重 (OFDM) を改良した直交周波数分割多重アクセス (OFDMA) を組み込んだ 802.11 の最初のバージョンです。

OFDMとOFDMAの主な違いは、複数の接続デバイスへのサービス提供方法にあります。OFDMは一度に1つの受信者にのみトラフィックを送信するため、ユーザーがデータの受信を待つ間に遅延が発生する可能性があります。OFDMAは、トラフィックを小さなパケットに分割することでキューイングを排除し、複数のデバイスに同時にデータを送信できます。

Wi-Fi 6は、マルチユーザー・マルチ入力/マルチ出力（MU-MIMO）の機能を拡張します。MU-MIMOはこれまでダウンストリーム接続のみで利用可能で、デバイスが複数の受信機に同時にデータを送信できました。Wi-Fi 6では、アップストリーム接続にもMU-MIMO機能が追加され、1つのネットワーク上でより多くのデバイスが同時に接続できるようになります。

OFDMは、Wi-Fi 5、4、およびそれ以前の規格でデータの符号化と送信に使用されています。OFDMは、複数のクライアントまたはアクセスポイント（AP）がデータ送信権を競い合うことを可能にします。ネットワークがアイドル状態になると、データの送信が可能になります。OFDMはアクセスを分散させる方法として広く普及しており、信頼性の高い手法ですが、大きな問題があります。それは、深刻な遅延を引き起こす可能性があることです。

参照: TechRepublicのチートシートと賢い人のためのガイド

OFDMAはOFDMから大きく進化を遂げ、802.11ax APが送信調整を担うようになりました。APはデータ送信を一元的にスケジュールし、複数のクライアントとの間で同時にデータを送信するために周波数をさらに分割することができます。OFDMAの目的は、遅延を低減し、ネットワーク効率を向上させることです。特にスタジアム、会議室、その他の公共スペースといった需要の高い環境においてその効果は顕著です。OFDMAは複数の信号を同時に送信するため、ユニット間隔（UIT）も長くすることができ、屋外Wi-Fiの展開もより高速で信頼性の高いものになります。

2020年4月、FCCは6GHz帯の1,200MHz相当の周波数を無認可利用に開放することに全会一致で同意しました。これは、将来的にWi-Fiの帯域幅が不足するという問題に対処するためです。Wi-Fiアライアンスは2017年から無認可Wi-Fi周波数の追加を主張しており、今回の変更を「今後数十年にわたるWi-Fiのイノベーションを保証する画期的な判決」と呼んでいます。

6GHz帯がWi-Fiに開放されることで、80MHz帯が14チャネル、160MHz帯が7チャネル追加されます。TechRepublicの姉妹サイトであるCNETが説明しているように、6GHz帯は将来のWi-Fiデバイスの高速・短距離通信のニーズに最適です。Wi-Fi Allianceは、6GHz帯のその他の利点として、チャネルの広さ、干渉の低減、低遅延、ギガビット速度、そしてより多くのデバイスを管理できる大容量化を挙げています。

Wi-Fi 6 の特徴:

ネットワーク範囲とスループットを向上させるために、送信ビームフォーミングストリームの数を 8 に増やします。
2.4GHz帯と5GHz帯を同時に使用してパフォーマンスを大幅に向上させます。
新たなユースケースのスループットを向上させるために 1024 直交振幅変調 (1024-QAM) を使用します (Wi-Fi 5 では 256-QAM を使用します)。
個別のターゲットウェイクタイム（TWT）を実装して、Wi-Fi デバイスのバッテリ寿命を延ばし、消費電力を削減します。
デバイスがより簡単かつ容易に Wi-Fi ネットワークにアクセスしてデータを送信できるようにする空間再利用テクノロジーを導入します。

より詳しい技術的な詳細については、Wi-Fi Alliance の Wi-Fi 6 ホワイトペーパーをご覧ください (PDF のダウンロードには登録が必要です)。

追加リソース

Wi-Fi 6の解説：Galaxy S10の新しいワイヤレス技術について知っておくべきことすべて（CNET）
FCC、ワイヤレスの普及に伴い5GとWi-Fiを強化（CNET）
5G、Wi-Fi 6、ナノ衛星：シスコが総合的なカバレッジを推進（ZDNet）

Wi-Fi 6 と 5G ワイヤレスの違いは何ですか?

2019年にリリースされた2つの次世代ワイヤレステクノロジーについて、少し混乱するのも無理はありません。Wi-Fi 6と5Gモバイルネットワークには関連性があるのでしょうか？もし似ている点があるとすれば、どのような点でしょうか？

Forbesによると、Wi-Fi 6は高速化、低遅延、大容量化を実現し、MU-MIMOやビームフォーミングなど、両社が採用する技術にも一部重複があるとのことです。しかし、これらの類似点はさておき、5GとWi-Fi 6にはユースケースと運用範囲という2つの大きな違いがあります。

Wi-Fi 6 は、オフィス、自宅、会議センター、その他の混雑した公共スペースで動作することを目的とした無線ローカルエリアネットワーク (WLAN) テクノロジーです。5G は、携帯電話データ、エッジコンピューティング、IoT アプリケーション、その他の屋内外の長距離接続向けに設計されたワイドエリアネットワーク (WAN) テクノロジーです。

参照：必読の5G関連記事（FlipboardのTechRepublic）

もう 1 つの重要な違いは、Wi-Fi 6 と 5G の「世代」の定義の違いです。Wi-Fi の世代交代は付加的なものであり、Wi-Fi 4 と Wi-Fi 5 を可能にした古いテクノロジーは Wi-Fi 6 ルーターにも引き続き存在します。つまり、Wi-Fi 6 と互換性のない古いデバイスでも、Wi-Fi 5 または Wi-Fi 4 の速度は低くなりますが、Wi-Fi 6 AP を引き続き使用できます。

5Gは全く新しい技術であり、下位互換性はありません。つまり、5G信号の送受信には新しいハードウェアが必要になります。既存の非5G対応デバイスは、たとえ低速であっても5Gネットワークに接続できません。

Forbes によれば、Wi-Fi 6 は特定の使用ケースでは 5G より最大 4 倍高速であると報告されているため、静止状態でインターネットに接続するための優先方法として 5G が Wi-Fi 6 の地位を奪う可能性は低いようです。

使用事例に関しては、5G と Wi-Fi 6 はそれぞれ独自のニッチを持っていますが、アナリストや業界の専門家は、この 2 つが相互に補完し合うことで、より大規模で高速、かつアクセスしやすいインターネットが生まれると主張しています。

追加リソース

Apple iPhone SE (2020) レビュー：不確実な時代に適した、手頃な価格で高性能なビジネスフォン (ZDNet)
ビデオ：CES 2020：Wi-Fi 6でスマートホームが進化（TechRepublic）
5Gスマートフォン：ビジネスプロフェッショナル向けガイド（無料PDF）（TechRepublic）
ベライゾンの5Gネットワークの立ち上げは、せいぜい不安定なものだったが、計画はある（CNET）
ベライゾンの初期の5G速度テストは散々だったが、それでもデータの将来に期待している（CNET）
5Gテクノロジー：ビジネスリーダーのためのガイド（Tech Pro Research）
5G調査レポート2019：コストや可用性への懸念にもかかわらず、企業は5G導入に熱心（Tech Pro Research）

Wi-Fi 6 の潜在的な用途は何ですか?

オフィスやリモートワークにおけるWi-Fiの用途は、Wi-Fi 6でもパフォーマンスの向上以外に大きな変化はありません。Wi-Fi Allianceは、Wi-Fi 6の様々なユースケースを挙げており、その中には以下のようなものがあります。

IoT ハードウェアは、バッテリー性能の向上、屋外での操作性の向上、範囲の拡大を通じて Wi-Fi 6 の恩恵を受けることができます。
スループットの向上とカバレッジの拡大により、より高速で信頼性の高いホーム Wi-Fi。
OFDMA による遅延の低減により、車載 Wi-Fi および A/V システムが改善されました。
スタジアムやWi-Fiを備えたその他の公共施設では、OFDMAのクライアント伝送制御とMU-MIMOのアップ/ダウン機能によりパフォーマンスが向上します。
異なるネットワークに属する複数の AP がある環境 (ショッピングモール、空港など) では、送信ビームフォーミングにより、信号干渉の心配が少なくなります。

Wi-Fi 6 は、優れた速度、より少ない遅延でより多くのユーザーを処理できる能力、屋外でのパフォーマンスの向上により、ワイヤレスのラストマイルインターネット接続をより現実的なものにする可能性があります。

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企業はどのように Wi-Fi 6 を活用できるのでしょうか?

オフィスやリモートでの Wi-Fi の用途は、パフォーマンスの向上以外、Wi-Fi 6 でもそれほど変わりません。

これは、Wi-Fi 6 が企業にとって恩恵にならないという意味ではありません。それどころか、Wi-Fi 6 の新機能は、従業員や顧客に次のようなさまざまな形でメリットをもたらします。

速度が 30% 高速化することで、ユーザーはより短時間でコンテンツを入手できるようになります。
スループットの向上により同時ユーザー数が増加します。
待ち時間が短縮されると、ユーザー数が増えても必ずしも速度が低下するわけではありません。
信号混雑が激しいエリアで動作するWi-Fi 6 APはそれほど影響を受けないため、ユーザーは混雑した環境でもより信頼性の高い接続を体験できます。
優れた屋外サービスと範囲の拡大により、Wi-Fi 6 ネットワークでは、プロフェッショナルと顧客の両方の Wi-Fi 使用を妨げるデッドスポットが少なくなります。

ビジネスリーダーも家庭ユーザーも、Wi-Fi 6 のメリットをすぐに簡単に得られると考えるべきではありません。Wi-Fi 6 をサポートする AP とルーターはすぐに登場し始めるはずですが、すべての新機能を活用できる Wi-Fi 6 対応デバイスがなければ、目に見える改善は最小限にとどまります。

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Wi-Fi 6はいつ利用可能になりますか?

Wi-Fi Alliance は、2019 年 9 月から 802.11ax デバイス向けの Wi-Fi 6 認定の提供を開始しました。Wi-Fi Alliance が Wi-Fi 6 認定として発表した最初の 2 つのデバイスは、Samsung Galaxy S10 と Ruckus R750 ワイヤレスアクセスポイントです。

これら2つのデバイスの発売以降、Wi-Fi 6認証ルーターが数多く登場しています。Wi-Fi Allianceは製品検索ページを設けており、Wi-Fi 6認証済みのスマートフォン、コンピューター、アクセスポイントの購入を検討されている方は、まずこのページをご覧ください。このページに掲載されていない製品は認証を受けていないため、認証製品の速度、機能、セキュリティをサポートしていない、あるいは保証できない可能性があります。

Appleユーザーにとっては残念なニュースです。2020年4月下旬現在、Wi-Fi 6認証済みのAppleデバイスは1つもありません。Samsungユーザーにとっては状況が異なります。Samsungの製品の多くは既に認証を取得しているからです。Microsoftも最新のSurfaceモデルを既に認証取得済みです。

興味のあるデバイスがリストにない場合は、メーカーまたはWi-Fi Allianceからの発表をお待ちください。ただし、しばらくお待ちいただく可能性があります。デバイスが認証プロセスをどのくらい早く通過するかは予測できませんし、認証は2019年9月に開始されたばかりなので、かなりの数の申請が滞っている可能性があります。

Wi-Fiのチャンネルと周波数帯域に6GHz帯が追加されたことで、Wi-Fi 6Eという新しい認証カテゴリーが誕生しました。Wi-Fi 6E認証デバイスがすぐに利用可能になるとは期待できません。Wi-Fi Allianceは、6GHz帯Wi-Fi 6Eデバイスの認証は2021年初頭まで開始しないと発表しています。初期のWi-Fi 6デバイスと同様に、近い将来に発売される6GHz対応を謳うルーターにも注意が必要です。認証がなければ、デバイスが6GHzチャンネルでどの程度のパフォーマンスを発揮するか、あるいはそもそもパフォーマンスを発揮するかどうかさえも分かりません。

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