Wi-Fi 6 / Wi-Fi 7
Wi-Fi 6は、第6世代の無線LAN規格のことです。無線LAN規格の通称と言えばこれまで、IEEE 802.11axのようにIEEEから始まる規格名でしたが、無線LAN製品の商品パッケージ等を見ても、どれが最新の規格に対応したものなのか、判りづらいものでした。
そこで、無線LANの業界団体であるWi-Fiアライアンスでは、世代がひと目でわかる新名称の導入が検討され、IEEE 802.11axは、Wi-Fi 6と呼称されるようになりました。2024年に規格化された最新のIEEE 802.11beは、Wi-Fi 7と呼ばれます。
Wi-Fi 5のOFDMテクノロジーでは、無線アクセスポイントは一つのチャネル (具体的には5GHz帯の20MHz) をごく短い時間で分割し、無線クライアント毎に通信します。
一方、Wi-Fi 6で新たに採用されたOFDMAでは、時分割に加えチャネルの周波数を細分化することで、複数のクライアントと同時に通信します。
さらに、MU-MIMOがアップリンク側にも対応したことにより、Zoom等のテレビ会議もより快適になります。
Wi-Fi 7では、Wi-Fi 6Eで加わった6GHz帯に加えて、最大320MHzの帯域幅と4,096 QAMにより、理論上の最大転送速度が46 Gbpsに達します。また、MLO (Multi-Link Operation) により、2.4GHz・5GHz・6GHzの複数の周波数帯を同時に使って、速度と通信の安定性を高めることができます。
| Wi-Fi 5 | Wi-Fi 6 | Wi-Fi 7 | |
|---|---|---|---|
| 無線LAN規格 | IEEE 802.11ac | IEEE 802.11ax | IEEE 802.11be |
| 規格が適用される周波数帯 | 5 GHz | 2.4 GHz および 5 GHz Wi-Fi 6E は 6 GHz も |
2.4 GHz、5 GHz および 6 GHz |
| 帯域幅 チャネルボンディング可能幅 |
20, 40, 80, 160 MHz | 20, 40, 80, 160 MHz | 20, 40, 80, 160, 320 MHz |
| アクセス方式 | OFDM Orthogonal Frequency-Division Multiplexing 直交周波数分割多重接続方式 |
OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access 直交周波数分割多元接続方式 |
OFDMA MLO (Multi-Link Operation) に対応 |
| マルチユーザーマイモ Multi-User Multiple-Input and Multiple-Output |
4 x 4 DL MU-MIMO | 8 x 8 UL/DL MU-MIMO | 16 x 16 UL/DL MU-MIMO |
| 変調方式 | 256 QAM (8 bit) | 1,024 QAM (10 bit) | 4,096 QAM (12 bit) |
| 最大転送速度 | 3.5 Gbps | 9.6 Gbps | 46 Gbps |
| 無線区間暗号化方式 | WPA2 | WPA3が加わる | WPA3 6 GHz 帯では WPA3 が必須 |
| 推奨ケーブル規格 | CAT5e 以上 | CAT6A 以上 | CAT6A 以上 |
OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access)
Wi-Fi 4 / 5 の OFDM では、AP は1回の送信で1台の端末とだけ通信し、チャンネル全体を順番に使います。小さなデータでもチャンネル全体を使うため、端末が多いと待ち時間が増えます。
Wi-Fi 6 / 7 の OFDMA では、チャンネルをサブキャリアの束 (RU：Resource Unit) に分け、複数の端末に同時に割り当てます。IoT 機器のメッセージやチャットのような小さな通信が多い環境で、遅延を減らし、電波の使用時間を効率よく使えます。
MLO (Multi-Link Operation)
これまでの Wi-Fi では、端末は1つの周波数帯 (1つのリンク) で AP に接続していました。Wi-Fi 7 の MLO では、端末が 2.4GHz・5GHz・6GHz の複数のリンクに同時に接続し、通信量や遅延、安定性に応じて使い分けます。
端末の中では、上位の MAC 層 (Upper MAC) は1つで、その下に周波数帯ごとの MAC 層 (Lower MAC) と無線部 (PHY) が並ぶ構造になっています。使い方には、次の3つがあります。
| リンクの束ね (Link Aggregation) | 複数のリンクで、別々のデータを同時に送ります。最も速い使い方です。 |
|---|---|
| リンクの選択 (Link Selection) | 空いているリンクを、その都度選んで送ります。遅延を小さくできます。 |
| リンクの冗長化 (Link Redundancy) | 同じデータを複数のリンクで送ります。どれかのリンクが途切れても届くため、最も安定します。 |
その他の新機能
| MU-MIMO (Multi-User MIMO) | AP が複数のアンテナを使い、複数の端末に同時に送る仕組み。Wi-Fi 5 は下り (DL) だけで最大 4x4、Wi-Fi 6 は上り (UL) にも対応して最大 8x8、Wi-Fi 7 は最大 16x16 です。 |
|---|---|
| TWT (Target Wake Time) | 端末が AP と「起きる時間」を取り決め、それ以外は眠っておく仕組み (Wi-Fi 6 以降)。センサーなどの IoT 機器の電池が長持ちし、電波の取り合いも減ります。 |
| BSS カラーリング (BSS Coloring) | AP ごとに「色」(番号) を付け、同じチャンネルを使う隣の AP の電波を、より高いしきい値まで無視して送信できるようにする仕組み (Wi-Fi 6 以降)。同一チャンネル干渉 (CCI) による待ち時間を減らします。 |
| プリアンブルパンクチャリング (Preamble Puncturing) | 広いチャンネルの一部に干渉があるとき、その 20MHz だけを除いて、残りを使い続ける仕組み (Wi-Fi 7)。これまでは、より狭いチャンネルに切り替える必要がありました。 |