802.11a/b/g/n/ac の開発と差別化

802.11a/b/g/n/acの開発と差別化
1997年に初めて一般消費者向けにWi-Fiがリリースされて以来、Wi-Fi規格は絶えず進化を続け、速度の向上とカバレッジの拡大が図られてきました。オリジナルのIEEE 802.11規格に機能が追加されるにつれ、802.11b、802.11gなどの修正版が発行され、改訂が行われました。

802.11b 2.4GHz
802.11bは、オリジナルの802.11規格と同じ2.4GHzの周波数帯を使用します。理論上の最大速度は11Mbps、通信範囲は最大45メートル（150フィート）です。802.11bのコンポーネントは安価ですが、この規格はすべての802.11規格の中で最も高速かつ最も低速です。また、802.11bは2.4GHzで動作するため、家電製品や他の2.4GHz Wi-Fiネットワークとの干渉が発生する可能性があります。

802.11a 5GHz OFDM
この規格の改訂版「a」は、802.11bと同時にリリースされました。この規格では、無線信号を生成するために、OFDM（直交周波数分割多重方式）と呼ばれるより複雑な技術が導入されています。802.11aは802.11bに比べていくつかの利点があります。混雑の少ない5GHz帯で動作するため、干渉の影響を受けにくくなっています。また、帯域幅は802.11bよりもはるかに広く、理論上の最大速度は54Mbpsです。
802.11aデバイスやルーターを目にしたことがない方もいるかもしれません。これは、802.11bデバイスの方が安価で、消費者市場でも人気が高まっているためです。802.11aは主にビジネス用途で使用されています。

802.11g 2.4GHz OFDM
802.11g規格は、802.11aと同じOFDM技術を採用しています。802.11aと同様に、理論上の最大速度は54Mbpsです。ただし、802.11bと同様に、混雑した2.4GHz帯で動作します（そのため、802.11bと同様の干渉の問題が発生します）。802.11gは802.11bデバイスと下位互換性があり、802.11bデバイスは802.11gアクセスポイントに接続できます（ただし、速度は802.11bと同じです）。
802.11gの登場により、消費者はWi-Fiの速度とカバレッジにおいて大きな進歩を遂げました。一方、以前の世代の製品と比較すると、消費者向け無線ルーターはますます高性能化し、より高い出力とより広いカバレッジを実現しています。

802.11n（Wi-Fi 4）2.4/5GHz MIMO
802.11n規格により、Wi-Fiはより高速で信頼性も向上しました。理論上の最大伝送速度は300Mbps（アンテナ3本使用時は最大450Mbps）です。802.11nはMIMO（Multiple Input Multiple Output）技術を採用し、リンクの片側または両側で複数の送信機／受信機が同時に動作します。これにより、より高い帯域幅や送信電力を必要とせずに、データ通信量を大幅に増加できます。802.11nは2.4GHzと5GHzの周波数帯域で動作します。

802.11ac (Wi Fi 5) 5GHz MU-MIMO
802.11acはWi-Fiの速度を433Mbpsから数Gbpsまで向上させます。このパフォーマンスを実現するために、802.11acは5GHz帯のみで動作し、最大8つの空間ストリーム（802.11nでは4ストリーム）をサポートし、チャネル幅を2倍の80MHzに拡張し、ビームフォーミングと呼ばれる技術を採用しています。ビームフォーミングにより、アンテナは基本的に無線信号を送信できるため、特定のデバイスに直接向けることができます。

802.11acのもう一つの重要な進歩は、マルチユーザーMIMO（MU-MIMO）です。MIMOは複数のストリームを単一のクライアントに向けますが、MU-MIMOは空間ストリームを複数のクライアントに同時に向けることができます。MU-MIMOは個々のクライアントの速度を向上させるわけではありませんが、ネットワーク全体のデータスループットを向上させることができます。
ご覧のとおり、Wi-Fiのパフォーマンスは進化を続けており、潜在的な速度とパフォーマンスは有線速度に近づいています。

802.11ax Wi-Fi 6
2018年、WiFiアライアンスはWiFi規格の名称をより分かりやすく、認識しやすくするための措置を講じました。今後登場する802.11ax規格はWiFi6に変更される予定です。

Wi-Fi 6、6はどこですか？
Wi-Fiのパフォーマンス指標には、伝送距離、伝送速度、ネットワーク容量、バッテリー寿命などがあります。技術の発展と時代の変化に伴い、人々の速度と帯域幅に対する要求はますます高まっています。
従来の Wi-Fi 接続には、ネットワークの混雑、カバー範囲の狭さ、SSID の頻繁な切り替えの必要性など、一連の問題があります。
しかし、Wi-Fi 6 は新たな変化をもたらします。デバイスの電力消費とカバレッジ機能を最適化し、複数ユーザーの高速同時実行をサポートし、ユーザー集中型のシナリオでより優れたパフォーマンスを発揮できると同時に、伝送距離の延長と伝送速度の向上も実現します。
全体的に、以前のバージョンと比較したWi-Fi 6の利点は「デュアルハイとデュアルロー」です。
高速：アップリンク MU-MIMO、1024QAM 変調、8 * 8MIMO などの技術の導入により、Wi Fi 6 の最大速度は 9.6Gbps に達し、ストローク速度に匹敵すると言われています。
高いアクセス性：Wi-Fi 6の最も重要な改善点は、混雑を緩和し、より多くのデバイスがネットワークに接続できるようにすることです。現在、Wi-Fi 5は4台のデバイスと同時通信可能ですが、Wi-Fi 6では最大数十台のデバイスと同時通信が可能になります。また、Wi-Fi 6は5Gから派生したOFDMA（直交周波数分割多元接続）技術とマルチチャネル信号ビームフォーミング技術を採用し、スペクトル効率とネットワーク容量をそれぞれ向上させます。
低遅延：OFDMAやSpatialReuseなどの技術を活用することで、Wi-Fi 6は複数のユーザーが各時間内に並行して送信することを可能にし、キューイングや待機の必要性を排除し、競合を減らし、効率を向上させ、遅延を低減します。Wi-Fi 5の30ミリ秒から20ミリ秒に短縮され、平均遅延は33%削減されます。
低消費電力：Wi-Fi 6のもう一つの新技術であるTWTは、APが端末との通信をネゴシエートすることを可能にし、伝送の維持と信号の探索に必要な時間を短縮します。これによりバッテリー消費が削減され、バッテリー寿命が延び、端末の消費電力が30%削減されます。

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