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第178回 モバイル機器を楽しむ生命線 Wi-Fiアクセスポイント 〜前編〜

 スマートフォンの普及にともなって、「Wi-Fi接続ポイントの整備」が話題となる機会が増えています。その背景にある「オフロード」については前回(第177回「つながるスマートフォン」実現の切り札、オフロードって何?)で取り上げましたが、今回と次々回の2回に渡って、実際にスマートフォンなどのモバイル機器を外出先でWi-Fiアクセスポイント(いわゆる「フリースポット」の類)に接続して利用する上で知っておきたい事柄をまとめてみたいと思います。今回は、Wi-Fiそのものに対する基礎知識の要点をまとめ、実際に接続するために必要な設定の手順などについては次々回にまとめます。

Wi-Fiと規格
 Wi-Fiとは「Wireless Fidelity」の頭文字を取った愛称で、いわゆる「無線LAN」製品の普及促進を目的とする業界団体WECA(Wireless Ethernet Compatibility Alliance、通称Wi-Fi Alliance)によって、相互接続性やセキュリティ確保などの基準を満たしたと認定された製品に与えられる「Wi-Fi Certified(認証済み)」のマーク付き無線LAN製品に対する呼称ともなっています。

 Wi-Fiの基本になる技術は、IEEE(The Institute of Electrical and Electronics Engineers:電気電子学会)において、「IEEE 802 LAN/MAN標準委員会」(以下、IEEE 802委員会)が規格開発や標準化を担当しています。LANは「ローカルエリア・ネットワーク」の意味で、パソコンや家電製品と周辺機器の接続(これをパーソナルエリア・ネットワーク:PANと呼ぶこともあります)から始まって、フロア内、建物内、敷地内といった比較的狭い範囲にある機器間を相互に接続するための通信技術です。MANは「メトロポリンタンエリア・ネットワーク」の略で、最大50km程度の範囲をカバーするコンピュータネットワーク用通信技術を指し、実用化されている例としてはWiMAXがあります。


 IEEE 802委員会は、特定の分野を担当する複数のワーキンググループを組織しています。無線LANに該当する規格の開発と標準化は、その一つである「802.11ワーキンググループ」が担当し、制定された規格は「IEEE 802.11x」の名で公開されます。

 最初の規格である「IEEE 802.11」は1997年に制定されました。しかし、規格に対する解釈の違いなどによって、異なるメーカーの機器間では接続できないといった問題が持ち上がります。そこでIEEE 802.11xの規格に準拠しながら相互接続性を確保するために必要な活動を行う団体として、Wi-Fi Allianceが設立される運びとなったのです。

 つまり、厳密には「Wi-Fi製品=無線LAN」ではなく、「Wi-Fi Allianceの認証を受けた無線LAN機器」をWi-Fi製品と呼びます。とはいえ、現在ではWi-Fi認証を受けない無線LAN製品は存在しないと考えていいので、現在、「Wi-Fi」という言葉は機器だけではなく、無線LAN一般に対する呼称としても使われています。

 現状のWi-Fiは、有線LAN用の技術をベースに、「電波」を効率よく利用するための技術と、「セキュリティ」を確保する技術を追加して構成されています。電波に関しては、IEEE 802.11の中で無線ネットワークの「伝送規格」を担当するグループが、世界各国の法規などを考慮しながら仕様を策定します。現状のWi-Fi機器が対応する規格は「IEEE 802.11a」「IEEE 802.11b」「IEEE 802.11g」「IEEE 802.11n」の4種類で、名称はそれぞれの仕様を策定したグループ名をそのまま使っています。


やっぱり大事なのは相互接続性
 Wi-Fiに限らず、通信用の電波に求められるのは、より遠くまで、より高速に、より安定して通信できることです。遠くまで飛ばすためには「出力」、速度と安定度については「周波数帯」「二次変調方式」といった要素が関わってきます。

 現在のWi-Fiでは、「11b」と「11g」が2.4GHz、「11a」が5GHzの周波数帯を使い、「11n」の規格そのものは両方の周波数帯に対応しています。原則は同じ規格同士での接続ですが、実は規格が違っても周波数帯が同じなら接続できます。また、「11n」は他の規格に対して上位互換性を確保しているので、2.4GHz対応の「11n」と「11a」、5GHz対応の「11n」と「11b」「11g」の間は通信が可能なのです。これからWi-Fi機器を購入する場合は、「11nで2.4GHzと5GHzに両対応」の製品を選べば、どんな相手とも通信できる、と覚えておいてください。

 最近の802.11n対応製品では、「3×3 MIMO」といった技術によって最大伝送速度が450Mbpsや600Mbpsなどとアピールしているものも登場しています。MIMOはMultiple Input Multiple Output(多入力多出力)の略で、802.11n-2009という新しい規格で採用された、送信データの多重化伝送技術を用いることで高速通信を実現しています。具体的には「チャンネルボンディング」と呼ばれる、隣り合った二つの通信チャンネルを束ねて使う技術によって実現しています。

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