wifiとは


wifiとは、“Wireless Fidelity”の略で、無線LANの一種です。

wifi以外の無線LANには、赤外線通信やBluetoothなどがあります。

元来、無線LANの規格は、メーカーごとに異なっており、互換性の有無もわかりづらかったため、無線LANの普及状況はいまいちでした。

そこで、アメリカの団体が、IEEE 802.11という国際規格に接続することができるかを調べ、接続できるものにあるブランドを与えました。それのブランド名がwifiです。

つまり、この団体のテストをパスした製品のみがwifiを名乗ることが出来ます。

このwifiというブランドのおかげで、無線LANは急激に広まり、無線LAN＝wifiと認識されることもあるほどとなりました。


ちなみに、wifiというのはあくまでブランド名であるため、通信の規格自体は、IEEE 802.11となります。

そのIEEE 802.11の中には更に細かい規格があり、その規格によって使用できる周波数帯が異なります。

IEEE 802.11の規格はIEEE 802.11aやIEEE 802.11bのように表記され、アルファベットはバージョンを示します。

aからzの順で作られ、その後はaaからazとなります。

そして、IEEE 802.11nから採用された通信技術がmimoです。


mimoとは


minoとは、“multiple-input and multiple-output”の略で、無線通信を行なう際、送信側と受診側の両方が複数のアンテナを使って通信する通信方式のことを言います。

1つのデータをアンテナの数の分だけ分割して同時に送受信することができ、通信時間を短縮することができるというものです。

従来の単入力・単出力の通信と比べたときに、mimoは複数のアンテナを使用する分、デバイス間の通信経路であるストリームが増え、増えたストリームの分だけ、通信速度が速くなります。

例えば、送信側のアンテナが2本、受信側のアンテナが2本(2×2)の2ストリームの場合は、送信側、受信側がともにアンテナ1本(1×1)の1ストリームの場合に比べて、理論上の通信速度は2倍になります。


この簡単にwifiの通信速度を上げることの出来る、画期的な技術であるmimoですが、決して万能というわけではありません。

minoの最大の注意点は、最大ストリームがアンテナの少ないほうのデバイスに左右される点です。(2×2)や(3×3)であれば、2ストリーム、3ストリームと無駄がないのですが、(3×2)や(1×3)のようにアンテナ数に偏りがある場合は、アンテナの少ないほうにあわせて、2ストリーム、1ストリームとなってしまいます。

そのため、mimoで通信速度を上げるためには、両方のデバイスのアンテナの数を増やす必要があり、スマホやタブレットのようなアンテナが1つしか付いていないことの多い端末では、送信側をmimo対応デバイスにしても、通信速度を上げることは出来ません。

また、mimo特有の弱点ではないものの、親機と端末が1対1通信を行なっているため、複数の端末が同時に接続した際、待ち時間が発生してしまいます。


mimoの先の技術“mu-mimo”


本文電波強度や通信帯域を変更することなく、通信速度を向上させることが出来るという点で、優れた通信方式であるmimoですが、IEEE 802.11ac以降のバージョンでは、さらに進化した“mu-mimo”という方式が採用されています。

muとはmulti-userの略で、複数の端末が同時に親機と通信できることを示しています。基本となる通信方式は変わっていませんが、これにより、従来発生していた待ち時間が発生しなくなり、mimoでは通信速度が上がらなかったスマホやタブレットなどを含めた全てのデバイスで、通信速度が向上することとなりました。


加えて、IEEE 802.11acから標準装備となった、ビームフォーミングによって、さらに通信速度が向上します。

ビームフォーミングとは、受信側の様々な情報から、端末の位置を割り出し、その場所めがけて、データを送る方法です。

指向性を持っていなかった従来の電波に、指向性を持たせて、一方向に集中させることで、電波強度を高め、通信速度を向上させています。

実は、このビームフォーミングは、特別新しい技術ではなく、IEEE 802.11nの時点で存在はしていたのですが、IEEE 802.11nでの採用は任意であったため、コストとの兼ね合いなどから、搭載されていないデバイスが多かったようです。


また、ビームフォーミングによって、今まで届かなかった場所でも電波が届くようになるといわれることがあり、確かに電波強度が増した分、届くようになる可能性はありますが、wifiの電波が届かない場合は、電波強度以上に遮蔽物の材質の影響が大きいため、それが目的の場合は別の方法を考えたほうが無難といえるでしょう。