wifiとはなにか


wifiの周波数帯域による違いを細かく見る前に、wifiとはなにかについて紹介します。

wireless fidelityとはWi-Fi Allianceという団体がIEEE 802.11という国際無線規格に準拠した製品に発行しているブランドの名前です。

あくまでブランド名なので、規格名自体はIEEE 802.11となります。

ちなみに、IEEEはアイ・トリプル・イーと読み、同名の学会が定めた規格です。

wifiの規格はIEEE 802.11ですが、そのIEEE 802.11の中にさら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～zの順で作られ、その後はaa～azとなります。

IEEE 802.11b、IEEE 802.11gで使える周波数帯域は2.4GHz、IEEE 802.11aでは5GHz、IEEE 802.11nとIEEE 802.11acでは2.4GHzと5GHzの両方が使えます。

また、まだあまり普及していないもののIEEE 802.11abという60GHz帯を使うことができる規格も出てきました。

以下では、現在一般的に使用されている、2.4GHz帯と5GHz帯それぞれについて特徴を見ていきます。


2.4GHz帯の特徴


2.4GHz帯はISMバンド、もしくは産業科学医療用バンドと呼ばれる周波数帯のうちの1つです。

本来業務用に電波を使う場合は、免許が必要なのですが、ISMバンドの中で2.4GHz帯だけが免許がなくても使用できる周波数帯になっています。

そのため、wifiに限らずさまざまな電子機器がこの2.4GHz帯を使用しています。

自由に使えるというメリットがある半面、wifiに限らず、2.4GHz帯を使用している全ての機器に言えることですが、電波が混み合っているため、他の機器の影響を受けやすく、安定した通信が行いにくくなっています。

また、他の機器だけでなく、同じwifi機器同士でも干渉を起こして通信が不安定になってしまう事があります。

これは、複数の機器が同時に通信できるように、周波数帯を分割した物をチャンネルと呼ぶのですが、2.4GHz帯のチャンネルは隣のチャンネルと重なっている部分があります。

このことをオーバーラップと呼び、互いに干渉してしまいます。

オーバーラップのないようにチャンネルを選ぶ事もできますが、その場合は本来13～14あるチャンネルのうち、3～4チャンネルしか使うことしかできなくなります。

しかし、悪い点ばかりでなくさまざまな機器が使っている関係上、互換性にすぐれ、また、法律による縛りも弱いため、屋外でもどこでも気兼ねなく使うことができます。

加えて、比較的電波が遠くまで届きやすく、障害物の影響も受けにくいため、壁を隔てた場合でも通信の安定性にあまり影響がない点もメリットといえます。


5GHz帯の特徴


5GHz帯はISMバンドとは異なる周波数帯で、この周波数帯を使っている機器はまだ少ないため、他の機器の干渉を受けにくく、安定した通信がしやすくなっています。

チャンネルの数も最大で19チャンネルあり、おのおののチャンネルで重なり合ってる部分がないため、その面でも通信の安定性は高くなっています。

しかし、5GHz帯も万能ではありません。

wifiによる通信以外にこの周波数帯域をつかっているものに、気象レーダーや航空機のレーダーがあり、これらのレーダーに影響を与えないようにするため、5GHz帯を使用するwifi機器には、気象レーダーの干渉波を検出した場合、他のチャンネルへ変更するDFSという機能と、干渉を回避するために無線の出力を低減させるTCPという機能の搭載が法律で義務づけられています。

また、他にも法律上の制限があり、チャンネルを切り替えた後、再び干渉がないか1分間調べる、レーダー波を検出した場合チャンネル変更と同時に一定時間アクセスできなくなるなどの制限があり、屋外での使用が禁止されているW52、W53というタイプもあります。

そのため、屋外での使用が禁止されているタイプを窓辺に置くことは控えねばならず、空港の近くなどでは、2.4GHz帯以上に通信が安定しないこともあります。

空港の近くでなくとも気象レーダーは日本中を覆っているため、突然ルーターとの接続が一定時間切れてしまう可能性はどこでもあります。

遮る物の透過性も2.4GHZ帯のものに比べると低く、壁を多く隔てると通信が安定しなくなります。

屋外使用禁止の件もあわせると、タイプによっては、かなり設置場所が制限されてしまいます。

とはいえ、特定の条件を除けば、2.4GHz帯のものより5GHz帯のもののほうが早く安定した通信ができることには違いありません。