Wi-Fi6という言葉を聞いたことがあるでしょうか?
最近Wi-Fiルーターを購入されたかたは聞いたことがあるかもしれません。
Wi-Fi6は通信速度の向上だけでなく、同時接続可能な台数や、省エネにも優れた通信技術・規格です。
まだ正式リリースされていませんが、すでにドラフト版のWi-Fi6に対応した製品も続々と登場しています。
そんなWi-Fi6の特徴について最新技術やメリットを詳しく解説していきます。
そもそもWi-Fi6って何?(特徴やメリット)
Wi-Fi 6とはIEEE802.11axの世代名称
Wi-Fi6とはWi-Fi規格の一つです。
これまでも技術の進歩に連れて、新しい規格が出てきましたが、Wi-Fi6は2019年冬ごろにリリースされた規格です。
後に記載しますが、通信高速化・多数同時接続・省電力の特長があります。
従来よりWi-Fi規格はIEEEで表記されており、WiFi 6の正式な規格名はIEEE802.11axです。
しかし一般の人からするとわかりにくいということでWi-Fi Allianceという業界団体が新しい世代表記法を定めてWi-Fi6という呼称が制定されました。
加えて前の世代にもWi-Fi 4・Wi-Fi 5と名付けられました。
IEEE通信規格の最大通信速度 | |||
---|---|---|---|
規格 | 周波数帯 | 通信速度 | 呼称 |
IEEE802.11a | 5GHz | 54Mbps | - |
IEEE802.11b | 2.4GHz | 11Mbps | - |
IEEE802.11g | 2.4GHz | 54Mbps | - |
IEEE802.11n | 2.4GHz 5GHz | 600Mbps | Wi-Fi 4 |
IEEE802.11ac | 5GHz | 6.9Gbps | Wi-Fi 5 |
IEEE802.11ax | 2.4GHz 5GHz | 9.6Gbps | Wi-Fi6 |
我々が自宅で無線ルーターで接続したり、新幹線やカフェでWi-Fi接続するときは、Wi-Fi 5やacで接続しているケースが多いです。
新規格に対応したルーターやスマホ・PCが世の中に浸透するにつれて、我々の環境も順次Wi-Fi6に移行していくでしょう。
Wi-Fi6は下位互換であるため、スマホやパソコンがWi-Fi6に対応していなくても接続できます。
より詳しい情報はWi-Fi AllianceのHPをご参考ください。
Wi-Fi6展開は総務省も管理しております。
2020年2月時点のWi-Fi 6はDraft版…
実はWi-Fi6は2020年2月現在ではまだ正式リリースされていないのです。
技術仕様は確定していますが、現在は仕様のデバック中です。
正式な標準化完了時期は2020年6月頃を予定しており、そこからどんどん世の中に浸透していくででしょう。
とはいえ後述しますがiPhone11などは先行してWi-Fi6に対応しております。
Wi-Fi6の高速化技術(最大9.6GHz)
上の表にも記載したようにWi-Fi 5の最大通信速度が6.9GHzに対し、Wi-Fi6は9.6GHzとなっておりおよそ1.4倍向上しています。
Wi-Fi6の高速化技術:1024QAM(直角位相振幅変調)とは?
その背景には1024QAM(直角位相振幅変調)という技術があります。
これは一度に伝送できる情報量を増やし、スループットを向上させる技術です。
一世代前のWi-Fi 5では256QAMが採用されており、理論値上だと速度が1.25倍になります。
また2.4GHzと5GHzを両方サポートしている点も注目です。
Wi-Fi 5では5GHzしかサポートしておりませんでした。5GHzのほうが転送できる情報量が多いですが、障害物に弱かったり電波法で屋外での利用に制限があるデメリットもあります。
これまでは2.4GHz利用する際はさらに一世代前の通信速度の遅いWi-Fi 4で通信する必要がありましたが、Wi-Fi6では両方サポートしているのでより安定した通信が可能です。
Wi-Fi6の多重接続(約4倍~10倍)
Wi-Fi6 の同時接続数はWi-Fi 5に比べるとおよそ4倍~10倍になったと言われています。
今後、あらゆる情報を無線で取得するため私たちの周囲はIoTだらけになり、常に複数機器と通信するような環境となります。
そういった背景の中で、同時接続数の改善は重要なポイントとなります。
Wi-Fi6の多重接続技術:UL/DL MU-MIMOとは?
Wi-Fi6ではUL/DL MU-MIMO(UpLoad/DownLoad Multi User – Multi Input Multi Output)という技術が採用されています。
MU-MIMOとは複数アンテナを使い、複数の通信を同時に実施する技術で、複数機器との通信スループットを向上させます。
これは従来の規格Wi-Fi 5でも採用されていましたが、4*4というアンテナを4つ搭載する仕様でした。
その一方でWi-Fi6では8*8というアンテナを8つ搭載する仕様にアップグレードしており、同時に通信できる機器が4つから8つに増えたことになります。
またWI-Fi 5ではこの同時通信機能はDL(ダウンロード)のときしか機能しませんでした。
Wi-Fi6からはUL(アップロード)でも機能できるようになり、円滑に通信できるようになりました。
Wi-Fi6の多重接続技術:OFDMA(直交波周波数分割多元接続)とは?
OFDMAの前にWi-Fi 5で採用されていたOFDMという技術を紹介します。
OFDMとは直交周波数分割多重(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)のことで、帯域幅を複数の周波数サブチャネルに分割します。
この説明だけでは何のことかわかりにくいと思いますが、マルチパス(同じ電波が誤って複数届いてしまう通信障害)や干渉波の影響を抑止する効果があります。
OFDMではサブチャネル1つにつき、1つの機器と通信する動作となっておりますが、OFDMAではサブチャネル1つで複数の機器と通信できるようになっています。
従来だとわずかなデータのやり取りでも1つのチャネルを占有していましたが、OFDMAでは空きスペースを有効活用して他の機器と通信することができますので、多数の機器と通信できるようになりました。
OFDMAは最大9つの機器との通信に適用できます。
もう少し説明するとRU(Resource Unit)というリソース割当単位があります。
RUという単位で1つのサブチャネルを最大9つに分割して複数機器で利用するわけですが、RUの帯域幅は2MHz、4MHz、8MHz、10MHz、20MHz、40MHzから使い分けることで円滑に通信できるようになります。
Wi-Fi6の多重接続技術:BSS Coloringとは?
Wi-Fi機器同士の干渉を抑え、通信キャパシティを増やす機能としてBSS(Basic Service Set) Coloringという技術があります。
Wi-Fi通信において以下の条件がそろったとき、互いに干渉し合って不要に通信待ち時間が発生するケースがあります。
- Wi-Fi機器(アクセスポイント)が隣り合って配置されたとき
- Wi-Fi機器Aと端末Xが通信をし、かつWi-Fi機器Bと端末Yが通信をしている
- 上記の両通信が同じチャネルを利用
実際には通信をしていないWi-Fi機器と無駄に歩調を合わせてしまうような動作となります。
このBSS Coloring技術では、アクセスポイントごとに異なるColorを設定することで、どのWi-Fi機器の電波なのかを識別しできるようになります。
この技術により対象外のWi-Fi機器を無視して通信することが可能になります。
公共場所やオフィスなど、たくさんのWi-Fiサービスが提供される場所での効果が期待されます。
Wi-Fi6は省電力効果も高い
新しい通信規格となると通信速度に目が行きがちですが、省電力も大事な要素です。
スマホにおける省電力も大事です。バッテリーがすぐなくなるときはWi-Fiを切る、なんて裏技はよく見ると思います。
スマホだけでなく、今後5Gが浸透してIoTデバイスがたくさん設置されることになると、電池交換や充電のことも考えなくてはいけません。
IoTデバイスで生活が便利になる構想があっても、電池交換で多くの手間やコストがかかっては現実的ではありません。
Wi-Fi6の省電力技術:TWT技術とは?
TWT(Target Wake Time)技術では、Wi-Fi機器からスマホなどの端末への通信タイミングを調整します。
もちろん端末には通信を行っていないタイミングもあるので、その際にWi-Fi機器のほうから端末側をスリープ状態にすることができます。
これにより通信不要なときの電力を抑制することができます。
以前にも端末をスリープ状態にする機能はありましたが、通信端末全体に対しての一斉制御となっており、あまり効果的ではありませんでした。
TWT技術では、個々の端末と同期することでより大きな省電力効果を得られるようになりました。
Wi-Fi6対応機種(導入製品・普及状況)
Wi-Fi6はまだドラフト版ではありますが、すでに対応製品がリリースされております。
Wi-Fi6対応ルーター(NETGEAR社)
NETGEAR社からはWi-Fi6対応ルーター「Nighthawk AX8」がリリースされております。
特徴的なウィングの下に4本のアンテナが配置されております。
Wi-Fi6対応スマートフォン
iPhone11(Apple)
Apple製品ですとiPhone11がWi-Fi6に対応しております。
Galaxy S10シリーズ(Samsung)
Samsung製品では「Galaxy S10 5G」「Galaxy S10+」「Galaxy S10」「Galaxy S10e」が対応しております。
xperia 1 ii(ソニーモバイル)
国内ですとソニーから「xperia 1 ii」がリリースされています。
Wi-Fi6が利用できる光回線プラン
一部の地域限定ではありますが、すでにWi-Fi6に対応しているネット回線も存在しています。
超高速サービス:auひかりホーム10ギガ・5ギガ
ずっとギガ得プラン+高速サービスへの加入で、上り下り最大5~10Gbpsの超高速データ通信に対応することが可能となります。
内容 | 料金(税込) | ||
---|---|---|---|
1年目 | 2年目 | 3年目以降 | |
ネット | 5,100円 | 5,000円 | 4,900円 |
ネット+電話 | 5,600円 | 5,500円 | 5,400円 |
高速サービス利用料 | |||
---|---|---|---|
内容 | 料金 | ||
auひかりホーム 10ギガ | 1,280円 | ||
auひかりホーム 5ギガ | 500円 |
高速プラン:NURO 光6Gs/10Gs
高速プラン | ||
---|---|---|
内容 | 月額料金 | |
NURO 光6Gs | NURO 光10Gs | |
月額料金 | 5,243円 | 5,743円 |
NURO光6Gs/NURO光10Gsのサービス提供エリアは東京都、神奈川県、埼玉県、千葉県、大阪府、兵庫県、奈良県、愛知県、静岡県、福岡県の一部地域限定となっています。
フレッツ 光クロス(2020年4月1日からサービス提供開始予定)
東日本電信電話株式会社(以下、NTT東日本)および、西日本電信電話株式会社(以下、NTT西日本)は、これまでの光ブロードバンドサービス「フレッツ 光ネクスト」に加え、通信速度が上り/下り最大概ね10Gbps※1の「フレッツ 光クロス」(FTTHアクセスサービス)(以下、本サービス)を2020年4月1日(水)より提供開始いたします。
出典:NTT東日本
さらにWi-Fi6Eでは6GHz帯も追加予定
これまでWi-Fi6について説明してきましたが、実はWi-Fi6Eという規格も発表されています。
従来のWi-Fi6では2.4GHz帯と5GHz帯で通信できていましたが、6Eでは6GHz帯も追加で対応されました。
この6GHz帯対応により、80MHz幅だと最大14本、160MHz幅だと最大7本のチャネルが追加されます。
こちらはまだ正式リリースされてはいませんが、Wi-Fi Allianceは各国で承認され次第、すぐに展開される見込みと発表しています。