802.11a/b/g/n/ac 開発と差別化

802.11a/b/g/n/ac 開発と差別化
1997年にWi-Fiが初めて一般消費者向けにリリースされて以来、Wi-Fi規格は絶えず進化を続け、一般的には速度の向上と通信範囲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て、それらは改訂版（802.11b、802.11gなど）によって改訂されてきました。

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帯で動作するため、家電製品や他の2.4GHz帯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。802.11aでは、無線信号を生成するためのより複雑な技術であるOFDM（直交周波数分割多重）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、理論上の最大帯域幅は54Mbpsです。
802.11a対応機器やルーターを目にする機会はあまり多くないかもしれません。これは、802.11b対応機器の方が安価で、一般消費者市場でますます普及しているためです。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技術を使用しています。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帯の周波数で動作するため、802.11bと同様の干渉問題が発生します。802.11gは802.11bデバイスとの下位互換性があり、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相当になります）。
802.11gの登場により、消費者はWi-Fiの速度と通信範囲において大きな進歩を遂げました。一方、従来製品と比較すると、家庭用無線ルーターは出力向上と通信範囲拡大により、ますます高性能化しています。

802.11n (Wi-Fi 4) 2.4/5GHz MIMO
802.11n規格の登場により、Wi-Fiはより高速かつ信頼性の高いものになりました。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）方式を採用しており、リンクの両端または片側で複数の送信機と受信機が同時に動作します。これにより、帯域幅や送信電力を増やすことなく、データ量を大幅に増加させることができます。802.11nは2.4GHz帯と5GHz帯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の性能を向上させ、433Mbpsから数ギガビット/秒の速度を実現します。この性能を実現するために、802.11acは5GHz周波数帯のみで動作し、最大8つの空間ストリーム（802.11nの4ストリームと比較して）をサポートし、チャネル幅を80MHzに倍増させ、ビームフォーミングと呼ばれる技術を使用します。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し、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送信するのに対し、MU-MIMOは空間ストリームを複数のクライアントに同時に送信できます。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の性能は進化を続けており、その速度と性能は有線接続の速度に近づいています。

802.11ax Wi-Fi 6
2018年、WiFi AllianceはWiFi規格名をより分かりやすくするために対策を講じた。彼らは次期規格である802.11axをWiFi6に変更する予定だ。

Wi-Fi 6、6はどこにあるの？
Wi-Fiの性能指標には、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、さまざまなものがあります。技術の発展と時代の変化に伴い、速度と帯域幅に対する人々の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、通信範囲の狭さ、SSIDを頻繁に切り替える必要性など、一連の問題点がある。
しかし、Wi-Fi 6は新たな変化をもたらします。デバイスの消費電力と通信範囲を最適化し、複数ユーザーによる高速同時接続をサポートし、ユーザー数の多いシナリオでより優れたパフォーマンスを発揮できるだけでなく、伝送距離の延長と伝送速度の向上も実現します。
総じて、前世代と比較してWi-Fi 6の利点は「デュアルハイとデュアルロー」である。
高速性：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、これはストローク速度に匹敵すると言われています。
高アクセス性：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は同時に4台のデバイスと通信できますが、Wi-Fi 6では最大数十台のデバイスと同時に通信できるようになります。Wi-Fi 6はまた、5Gから派生したOFDMA（直交周波数分割多重アクセス）とマルチチャネル信号ビームフォーミング技術を使用して、それぞれスペクトル効率とネットワーク容量を向上させています。
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帯内で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30msから20msへと、平均遅延が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（双方向無線）は、アクセスポイント（AP）が端末との通信をネゴシエートすることを可能にし、送信維持と信号探索に必要な時間を短縮します。これにより、バッテリー消費量が削減され、バッテリー寿命が向上し、端末の消費電力を30%削減できます。

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