Wi-Fi 6：ファクト ファイル

Wi-Fi² は、コンピュータやその他のデバイスが無線信号を介して通信できるようにする無線ネットワーク技術です。IEEE が開発し、Wi-Fi Alliance が採用した 802.11 つの規格の 1 つに基づくネットワーク・コンポーネントについて説明します。

ほぼすべての現代のコンピュータには、ユーザーがワイヤレスアクセスポイントを見つけて接続できるWi-Fiチップが内蔵されています。ほとんどのモバイルデバイス、ビデオゲームシステム、その他のスタンドアロンデバイスもWi-Fiをサポートしており、ワイヤレスネットワークに接続できます。デバイスがルーターと Wi-Fi 接続を確立すると、ルーターおよびネットワーク上の他のデバイスと通信できます。ただし、接続されたデバイスにインターネットアクセスを提供するには、ルーターをインターネットに接続する必要があります（DSLまたはケーブルモデム経由）。

セルラーと Wi-Fi は数十年にわたって共存しており、現在に至ってもどちらも他方に取って代わるものではありません。それどころか、どちらも繁栄し、複数のワイヤレス技術の必要性が続くことは広く受け入れられています。Wi-Fiとセルラー技術は似ていますが、主にさまざまなユースケースをサポートしています。多くの場合、これは代替品ではなく補完的なものとなっています。

セルラー

セルラーは認可されたスペクトルで動作し、モバイルネットワークオペレータ (MNO) の形でスペクトル所有者の存在を暗示します。加入者にとっての利点は、ネットワークへの接続が自動で、普遍的で、広汎であることです。セルラー技術は広いスペースをカバーする範囲も広く、本質的にモバイルであるため、ユーザーのセッションは、ラジオを配信する間を移動しても維持されます。モバイルは、音声通話のユーザーエクスペリエンスがセッションの中断によって中断されるのに対し、多くのデータエクスペリエンス（電子メールなど）は中断されないため、携帯電話を音声通話に適したものにする機能の1つです。セルラーは、緊急サービス機関（火災、警察、救急車）が一般的に通信を標準化する技術でもあります。

Wi-Fi

対照的に、Wi-Fi はライセンスのないスペクトルで動作するため、民間企業や住宅所有者は商用サービスプロバイダーに頼ることなくネットワークを作成できます。そのため、これはエンタープライズまたはホームネットワークへのデフォルトのアクセスです。自己導入能力とサブスクリプションコストの欠如が評価されています。Wi-Fi テクノロジーは、アンメット高速接続を提供し、MNO 以外のエンティティによるユーザーデータ収集を可能にします。ただし、Wi-Fiへのアクセスは、すべての人にとって自動的なものではなく、正規の認定ユーザーのみを対象としたものであることに注意してください。新規または訪問したユーザー（許可されている場合）は、ログインする必要があります。

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Wi-Fiは1997³年に発明され、その年に消費者が利用できるようになりましたが、その起源はさらに遡ります。

2020年前半の時点で、最新バージョンのWi-FiはWi-Fi 6と呼ばれ、技術フォーマット802.11axの消費者向けのリブランディングでした。802.11ac や 802.11n などの以前のバージョンの Wi-Fi は、それぞれ Wi-Fi 5 と Wi-Fi 4⁶ として知られています。

802.11つの基準は、以下に対応しています。

• ワイヤレス信号がどこまで届くか（間接的に、電力レベルに関連しているため）
• 信号が伝えられるデータ量

このチャートは、規格名と新しい Wi-Fi 命名規則を示しています。

*Wi-Fi Alliance は公式に Wi-Fi 4、Wi-Fi 5、Wi-Fi 6 のみと名付けられています。Wi-Fi 1-3 は想定された命名規則です。

これまで見てきたように、特定の無認可スペクトラムバンドが Wi-Fi システムに割り当てられています。現在、3つの周波数帯域が利用可能です。2.4 GHz（Wi-Fi 1*、3*、4、6）、5 GHz（Wi-Fi 2*、4、5、6）、6 GHz（Wi-Fi 6E）。規制が異なるため、一般的な経験則は、周波数が低いほど、リーチが長く、最大速度が低い（各チャネルの送信電力も役割を果たす）と考えることができます。より多くの Wi-Fi カバレッジが必要な場合は、2.4 GHz 帯を使用できます。より速い速度が必要な場合は、5 GHz または 6 GHz 帯を使用できます。

これらの Wi-Fi 周波数帯域内には、Wi-Fi チャネルと呼ばれる小さな帯域があります。チャネルは、多くのデバイスが同じ近傍の同じ周波数帯域で動作できる手段です。国によって、2.4 GHz 帯は 11 ～ 14 チャンネル、5 GHz 帯は 17 ～ 25 チャンネルとなっています⁷。

Wi-Fiチャネルは高速道路の車線として考えてみてください。ただし、幅は異なる場合があります。

• 帯域内の事前定義された周波数範囲（2.4、5、6 GHz）
• 標準サイズ：20、40、80 および 160 MHz
• 実際には、2.4 GHz 帯域でチャネルがオーバーラップ (5 MHz 間隔) するため、アクセスポイント (AP) で選択できるオーバーラップしないチャネルが少なくなります。

高速道路と同様に、Wi-Fi チャネルは混雑する可能性があり、適切なチャネルを管理することでネットワーク・パフォーマンスを大幅に向上させることができます（詳細はこの記事のパート II を参照してください）。

5 GHz チャネル化

チャネル使用率の例

現在、ほぼすべてのデバイスがWi-Fi対応となっています。世界中で 130 億台以上の Wi-Fi デバイスが設置されており、その数は日々増加しています。

数字で見るWi-Fi

消費者は2017.⁸で1人当たり平均6.5台のデバイスに接続されており、減速していません。1人あたり15台のコネクテッドデバイスに2030台の成長が見込まれています。⁹

これらのデバイスの中には5Gセルラー技術を使用するものもありますが、業界の専門家は、Wi-Fiが5Gと共存し、多くの5Gユースケースの重要な部分になると信じています。使用中のデバイスが多いほど、ネットワークに対する需要が高くなります。そこでWi-Fi6が登場。

オーディオおよびビデオネットワーク

多くのネットワークは、リアルタイムトランスポートプロトコル（RTP）を使用してオーディオおよびビデオサービスを提供しています。

 音声トラフィックには、次の 2 つのネットワーク要件があります。

• 音声トラフィックは、受信側クライアントから確認応答を受信することを期待せずに送信されます。
• 音声トラフィックはデータ消費の点で小さい。デバイスで使用されるコンプレッサー/デコンプレッサーに基づくと、ペイロードは約64キロバイト、管理ヘッダーの追加により約264キロバイトです。

音声トラフィックは、ネットワーク帯域幅に対する需要をほとんど与えません。ただし、遅延が問題である場合は、通話の切断や干渉が発生する可能性があります。

ビデオ会議アプリケーションは音声トラフィックと同じ要件を持ち、オーディオの需要も高まっています。Wi-Fi 6 は、オーディオとビデオの両方のレイテンシーとジッターに対処し、アプリケーションのパフォーマンスを向上させます。

自動化

音声やビデオと同様に、自動化トラフィックはサイズは小さいものの、レイテンシーには敏感です。ネットワークは、多くの場合、これらのサービスをサポートできるかどうかを考慮せずに自動化サービスを追加します。オーディオやビデオと同様に、自動化トラフィックは大きな帯域幅を必要としませんが、レイテンシーに敏感です。

 
Wi-Fi 6は高速、低遅延の接続をサポートし、理論上の最大速度は毎秒9.6ギガビットです¹¹。これはWi-Fi 5の2.6倍。

Wi-Fi 6が拡大し、ネットワークの新たな標準になるにつれて、企業はインフラストラクチャをWi-Fi 6に移行し始めます。これはスタジアム、コンベンションセンター、交通ハブなどの高密度環境においてますます重要になるでしょう。

この新しいテクノロジーは、容量とセキュリティを向上させ、データレートを高め、ネットワークの混雑を減らし、互換性のあるデバイスのバッテリー寿命を改善しながら、古いデバイスとの下位互換性を維持します。

密集したデバイス環境で展開される Wi-Fi 6 AP は、より多様な使用プロファイルで、より同時に接続されるユーザーとデバイスに対して、より高いサービスレベル契約をサポートすることが要求されます。

Wi-Fi 6 の Wi-Fi 5 に対するパフォーマンス向上に貢献する 3 つの重要な技術アップデート：

• マルチユーザー、マルチ入力、マルチ出力（MU-MIMO）： Wi-Fi AP が複数のデバイスと同時に通信できるようにすることで、全体的な Wi-Fi エクスペリエンスが向上します。MU-MIMO は、帯域幅を大量に使用するネットワークでも、高密度ネットワークのスループットを大幅に向上させることができます。
   
• 直交周波数分割多重アクセス（OFDMA）： Wi-Fi チャネルをリソース単位として知られるより小さな周波数割り当てに分割します。これにより、AP は複数のクライアントを特定のリソースユニットに割り当てることで、複数のクライアントと通信できます。
   
• 1024直交振幅変調（QAM）： Wi-Fi 6 AP およびデバイスのデータレートを 25% 向上させます。電波の位相と振幅を変化させることで、この技術は各伝送により多くのデータを組み込むことでスペクトル効率を改善します。

Wi-Fi 6は、より多くの無線チェーンと空間ストリームのおかげで速度を大幅に向上させますが、ほとんどのデバイスは毎秒9.6ギガビットに近づきません。モバイルデバイスの場合、バッテリーと物理的スペースの制限により、最大レートを達成するために必要な電力とアンテナは禁止されます。さらに、ほとんどのモバイルデバイスは、マルチギガビット接続速度から得られるデータ量さえ使用できません。

8車線に拡張でき、大型トラックとフルロードトラックを収容することができる4車線の高速道路を想像してみてください。同じ高速道路を、トラックが20%しか満員になった状態で撮影する。このシナリオでは、トラックがフル容量なしで道路を混雑しているため、ネットワークの効率と容量が無駄になります。各トラックは、1人の顧客（1台のデバイス）に対してのみ製品（またはデータ）を運ぶことができます。

高速道路網を使用する車両（デバイス）は非効率なシステムです。解決策は？トラックメーカーは、トラックを顧客ごとに1台持つのではなく、トラックが満杯になるまで、トラックを複数の顧客から複数の荷物を1台のトラックで集荷し、その後、トラックをトラックで出荷します。これにより、より多くの製品（データ）が路上で利用できるようになります。

リソースの活用

以前のバージョンの Wi-Fi では、複数のデバイスを 1 つのリソースに統合することはできませんでした。一度に送信できるデバイスは1つだけです。フルペイロード（フルトラック）でも、平均ペイロード（フル220%）でも可能です。Wi-Fi 6はそれを変えます。

Wi-Fi 3 5クライアント付き Wi-Fi 6 AP

Wi-Fi 6 でネットワークが実現する正確な改善点を定量化するのは困難です。しかし、コムスコープのテストでは、Wi-Fi 5 AP を Wi-Fi 6 AP に置き換えることで、すべての Wi-Fi 5 クライアントがいる環境でも、ネットワーク速度が最大 20% 向上することが示されています。この割合は、使用するクライアントとアプリケーションの違いによって異なります。

Wi-Fi 5 と Wi-Fi 6 クライアント・デバイスの組み合わせを導入すると、さらに改善が見られます。この改善は、明日登場するWi-Fi 6デバイスの流入を待っている間に、今日Wi-Fi 6 APを使用することを正当化します。

Wi-Fi 6 以前は、容量の制約はデバイスが接続したリソースの全体的な効率によって決まりました。今日、ワイヤレス接続とモビリティに対する常時オンの需要により、Wi-Fi 6 が提供する容量と効率が増すことが不可欠です。

ワイヤレスネットワークは、もはやモバイルデバイスに焦点が当てられていません。International Data Corp.の調査によると、2025年までに、機械、センサー、カメラなど、416億台のIoTデバイスが世界に接続される見込みです。これらのうち、モバイルと見なされるものはほとんどありません。平均的な企業では、ネットワーク接続されたすべてのエンドポイントの30%以上がIoTデバイス（モバイルデバイスを除く）です。これらのデバイスは、2025年目に約80ゼタバイトのデータを生成します。参考までに、1ゼタバイトは1,000 x 10キロバイトです。

OFDMA の追加クライアント

Wi-Fi 6 は、個々のデバイスの速度を上げるのではなく、複数のデバイスが接続されているときにネットワークを改善することです。クライアントデバイスには、データの送受信の機会が増え、レイテンシーとジッターが削減されます。

以前の Wi-Fi 規格では、追加送信無線 (TX)、受信無線 (RX)、空間ストリーム (SS) という形で速度が上がり、TX x RX: SS”（4x4:4 は、4 つの送信無線、4 つの空間ストリームを介した 4 つの受信無線）、追加のチャネル幅（20 MHz ～ 320 MHz の範囲）、または QAM の増加（16-QAM ～ 1024-QAM）を意味します。この追加のハードウェアと改善された変調は、Wi-Fi 6 がネットワーク速度を向上させるのに役立つ唯一の側面ではありません。また、クライアントは必ずしもWi-Fi 6デバイスである必要はありません。この特典は古いデバイスにも適用されます。

改善された変調について：データレート（ネットワーク速度）が高いほど、毎秒ビット数が増えるため、Wi-Fi 6の場合はより高密度のQAMコンステレーションが必要になります。通信を適切に確立するには、ラジオがQAMコンステレーション内の特定のドットをヒットし、オンデマンドでそれを行う必要があります。64-QAMは、より高いQAMよりも遅いネットワーク速度を実現しますが、星座の小さな点を打つのははるかに簡単で、システムをより堅牢にします。Wi-Fi 6が1024-QAMだけに頼って速度を上げていたら、予想通りの改善にはならないでしょう。

エラーベクトルの大きさ（EVM）は、直交振幅変調（QAM）星座の各ドットの周りに描かれた仮想ボックスです。各ドットから等距離で、ターゲットをヒットしようとしたときに信号が持つ誤差のマージンを表します。ワイヤレスで完璧さを得ることは難しいので、星座の点が正確に中心にぶつかる必要はありません。

QAMが低いほど（16対64）、ターゲット（EVM）は大きくなりますが、値または速度が低下します。QAMが高いほど（64対1024）、ターゲットは小さくなります。64 QAM の EVM のサイズを考慮して、1024 QAM の EVM のサイズを想像してください。

QAM レートが高い場合、デバイスは毎回 EVM を打つために非常にクリーンな空気（高い信号対雑音比）が必要です。空気がきれいでなければ、一部のデバイスは1024-QAMから256-QAMにシフトダウンし、次に64-QAMにシフトダウンし、最後に16-QAMにシフトダウンして速度を信頼性に交換します。QAM数が減少するにつれて、星座のEVMが大きくなり、ヒットしやすいターゲットになります。

古いクライアント (Wi-Fi 6 以外) でも、新しい AP は QAM コンステレーションでターゲット、つまり EVM を達成するのがはるかに得意であり、Wi-Fi 6 と 1024-QAM が可能なデバイスだけでなく、すべてのデバイスでより高速なエクスペリエンスを提供します。Wi-Fi 6では、すべてのデバイスが1024-QAMを活用できるわけではありませんが、一部のデバイスは利用する予定です。データを高速で送信する Wi-Fi 6 クライアントは、たとえ一部の時間であっても、より効率的な基本サービス セット (Wi-Fi セル セット) を作成し、すべてのユーザーにとってより迅速なエクスペリエンスを実現します。

より高速で高い QAM レートだけに頼るのではなく、Wi-Fi 6 のさらなる速度は効率と容量の向上をもたらします。デバイスはスペクトルをより効率的に使用できるため、送信機会（TXOP）として知られる、デバイスが送信するためのタイムスロットが開きます。OFDMAを使用することで、ペイロードの小さいデバイスは同時にデータを送信できます。チャネル上の機会が増えると、すべてのデバイスが、それを必要とするデバイスでより多くの時間が利用可能になるにつれて、自然にスピードアップします。

リソース活用の改善

より多くのTXOPと、より高いQAMレートを使用できるデバイスを組み合わせることで、デバイスはより多くのデータをより迅速に送信できるため、必要なTXOPが減少します。Wi-Fi 4 や 5 デバイスなど、他のデバイス向けの TXOP が増えると、より高速になります。

結局のところ？Wi-Fi 6 ネットワークへのアップグレードは、大多数のクライアントが Wi-Fi 6 に対応していない場合でも、今日のネットワークの課題の多くを解決することが期待されています。

保護された管理フレーム

WPA3 では、保護された管理フレーム (PMF) を有効にする必要があります。PMFは、データの機密性を提供し、管理フレームのリプレイ保護を提供することで、なりすましなどの悪意のある攻撃からのWi-Fiセキュリティとネットワーク保護を強化します。

Wi-Fi 6E は、従来の Wi-Fi 帯域の混雑、ボトルネック、制約のあるチャネル幅を緩和するように設計されています。

• 混雑が少ない： 現在の Wi-Fi は、重複しない 20 MHz チャネルを 28 つ提供します。Wi-Fi 6E は、59 つの新しい 20 MHz チャネルを提供します¹⁴。追加されたチャネルは、今日の輻輳の多くを最小限に抑え、より多くのコネクテッドデバイスとデバイスタイプに対するより良いサポートを可能にします。
   
• 高速： 1,200 MHz の連続スペクトルにより、80 MHz（14 つの新しいチャネル）、さらには 160 MHz（7 つの新しいチャネル）のチャネル結合が可能になります。これは、コンベンションセンターや講堂などの高密度の会場にとって朗報です。家庭では、Wi-FiとWi-Fi 6Eが最新のファイバーと DOCSIS 3.1ネットワークのマルチギガビット速度を補完する速度を提供します。複数の 20 MHz チャネルを 1 つのより広い、より高スループットの 80 MHz または 160 MHz チャネルに組み合わせることで、既存の Wi-Fi 6 クライアントは、より小さなチャネル幅で動作する制限なしに最大速度に達することができます。Wi-Fi 6E は、ワイヤレス・ポイント・ツー・ポイントや屋内メッシュ・バックボーン・リンクなど、より多くの有線交換アプリケーションもサポートできます。
   
• 低レイテンシー： Wi-Fi 6E は、OFDMA、マルチユーザー、マルチ入力、マルチ出力（MU-MIMO）、1024-QAM、および 6 GHz が可能なデバイスのみをサポートします。その他のレガシー Wi-Fi デバイスはすべて、2.4 GHz および 5 GHz 帯域に制限されます。新しい AP は、Wi-Fi 6E とレガシー・バンドをサポートする下位互換性を提供すると予想されます。
   
• 有線交換アプリケーション： Wi-Fi 6E は、ワイヤレス・ポイント・ツー・ポイントや屋内メッシュ・バックボーン・リンクなど、より多くの有線交換アプリケーションもサポートできます。
   

Wi-Fi 5、Wi-Fi 6、Wi-Fi 6Eの主な違い：

Wi-Fi の以前の変調方式では、直交周波数分割多重方式 (OFDM) が使用されていました。これは、ペイロードのサイズに関係なく、一度に 1 つのデバイスのみを送信できるようにします。1つの完全なフレーム（パケットが空中にある間の名前）を1つのクライアントデバイスに割り当てると、完全なフレームが必要かどうかにかかわらず、非効率性は明らかです。

20 MHz 幅チャネル上の OFDM

Wi-Fi 6 は、OFDMA と呼ばれる新しい変調方式を使用しており、ペイロードが要件を満たせば、最大 9 台のデバイスが 20 MHz チャネルで同時に伝送できるようになりました。送信する必要があるペイロードにより多くの容量が必要な場合、同時に最も効率的なペイロードの組み合わせを送信できるように、インフラストラクチャによってその場で調整およびスケジュールされます。

20 MHz 幅チャネルの OFDMA

上記の2つの図を比較すると、OFDMを使用して転送するために3つのフレームを1つのフレームにまとめることができることがわかります。半分空だったリソース（クライアントAのフレーム#1）は、2つの追加クライアント（クライアントBとCのフレーム2と3）の追加データで満たされました。両方の数字は依然として20 MHz幅のチャネルを使用していますが、図3ではリソースユニット（RU）の導入、または20 MHz幅のチャネルが9つの別々の周波数割り当てに分割されています。

OFDMで8つのフレームを取ったものは、OFDMAのわずか3つのフレームで達成することができます。Wi-Fi 6 の新しい効率は、フレーム #4 から、OFDMA を使用することで、クライアントはより多くのデータを送信できるようになりました。または、フレーム #5 で見られるように、追加のクライアントはデータを送信できるようになりました。利用可能なリソースを十分に活用することで、より多くのデータを同じ時間（各例に8フレーム）で送信でき、より多くのクライアントがデータを送信する機会があります。より多くのクライアントからより多くのデータを短時間で取得できるため、前世代よりも高速なネットワークが実現します。

注意すべきは、すべてのクライアントがOFDMAを使用する（または使用できる）必要はないということです。OFDMA（Wi-Fi 6）クライアントを単一のフレームにグループ化すると、OFDM（Wi-Fi 5）クライアントがリソースを利用するために残りのフレームが開きます。

言い換えれば、Wi-Fi 6 AP は古い Wi-Fi デバイスと下位互換性がありますが、すべてのクライアントがより少ない時間でデータを送信できるため、エクスペリエンスはより速くなります。

OFDMがOFDMAに移行

Wi-Fi 6 ネットワークを使用し、OFDMA を活用することで、Wi-Fi 6 AP はより多くのデバイスを処理できます。デバイス数が増え続けるにつれて、後で AP を追加して負荷を運ぶ必要はありません。

1024-直交振幅変調（QAM）は、データが無線周波数を介して送信される、高度に開発された変調方式です。ワイヤレス通信の場合、QAMは2つのキャリア（2つの正弦波）が90度（4分の1の位相ずれ）位相シフトされ、出力が振幅と位相変動で構成される信号です。これらのバリエーションは、クライアントデバイスに表示される情報の基礎となります。

MIMO は、複数の入力、複数の出力の略で、複数のアンテナを使用して信号を送受信する無線無線に関係しています。このセットアップにより、AP とクライアント・デバイスはさまざまな伝搬パスから恩恵を受けることができるため、より高速でより広い範囲が得られます。この改善はWi-Fi 4で現れ、より高い基準で使用されています。

MIMO の利点に加えて、Wi-Fi 5 は少なくとも 1 Gbps のマルチステーション (MU) ワイヤレスネットワークスループットと少なくとも 500 Mbps の単一ステーションスループットも提供します。

しかし、マルチユーザー、マルチ入力、マルチ出力（MU-MIMO）の Wi-Fi 5 実装にはいくつかの制限があり、ラボ外での仕組みに影響を与えました。

最初の制限はデータの方向性でした。これはダウンリンクのみであり、AP からクライアント・デバイスへのデータ送信にのみ使用できることを意味します。第二に、無線ユニットを使用する代わりに、空間ストリームを使用した。これは、そのグループに参加しているすべてのクライアントデバイスが AP に対して適切な方向にあり、空間ストリームの分離を可能にするためにデータを送信する場合にのみ機能することを意味します。

下に示すように、クライアントが緑地にいなければ、MU-MIMOは機能しません。さらに、ビームが収束するにつれて、より多くの問題が発生しました。最終的な制限：MU-MIMOは、一度に最大4台のデバイスに限定されました。

空間ストリームを使用した Wi-Fi 5 MU-MIMO

空間ストリームの代わりにOFDMAリソースユニットを使用するWi-Fi 6の場合（図5を参照：OFDM が OFDMA に移行中）、Wi-Fi 5 における MU-MIMO の限界が解決されました。AP からクライアントへのダウンリンク (DL) だけでなく、クライアントから AP へのアップリンク (UL) にも適用されます。

Wi-Fi 5 は空間ストリームを使用してデータストリームを分離し、実装を制限し、オーケストレーションを困難にしました。RU のチャネル幅を小さくすることで、Wi-Fi 6 システムは AP かクライアントかにかかわらず受信ステーションが受信機をスペクトルの小さなスライスにチューニングし、他のデバイスに送信するデータを無視することを可能にします。

OFDM（Wi-Fi 5）とOFDMA MU-MIMO（Wi-Fi 6）の比較

目標ウェイク時間（TWT）により、デバイスはいつ、どのくらいの頻度でウェイクアップしてデータを送受信するかを決定できます。これにより、802.11ax¹⁵APs はデバイスのスリープ時間を増やし、バッテリー寿命を大幅に向上させることができます。これはモノのインターネットにとって重要な機能です。

TWT は、クライアント側で電力を節約するだけでなく、無線 AP とデバイスがメディアにアクセスするための特定の時間をネゴシエーションして定義できるようにします。これにより、ユーザー間の競合や重複を減らすことで、スペクトル効率を最適化できます。TWT メカニズムは、IEEE 802.11ah“Wi-Fi HaLow” 規格に初めて登場しました。

2017 年に公開された低消費電力規格は、信号共有をインテリジェントに調整するステーションやセンサーなどの IoT インフラストラクチャの大規模な展開をサポートするために特別に設計されています。TWT 機能は、IEEE 802.11ax 標準でさらに進化しました。ステーションとセンサーは、それらが属する TWT ブロードキャストセッションの特定のビーコン (複数可) 送信命令をウェイクして通信するだけで済みます。これにより、ワイヤレス IEEE 802.11ax standard¹⁶ は、多くのデバイスの省電力を最適化し、信頼性、確実性、LTE のようなパフォーマンスを実現します。

従来の高密度 Wi-Fi 配備では、スペクトルが限られているため、複数の AP が同じ伝送チャネルに割り当てられていました。これは非効率なパラダイムであり、ネットワークの輻輳や減速の原因となりました。さらに、IEEE 802.11デバイスは、チャネルリソースを最大化するために互いに効果的に通信およびネゴシエーションを行うことができませんでした。

対照的に、Wi-Fi 6 AP は、基本サービス・セット (BSS) カラーリングを含む技術を使用して、高密度展開におけるスペクトルの効率的な再利用を最適化するように設計されています。このメカニズムは、デバイスとネットワーク間を通過する PHY (OSI スタックの物理層) ヘッダーに含まれる番号で共有周波数をインテリジェントに“カラーコード”またはマークします。

実世界の用語では、これらのカラーコードにより、チャネルがビジーとして表示され、同じ色が検出されると使用できないため、スペクトルの同時使用が許容されるかどうかを AP が判断できます。これにより、基本サービス セット (OBSS) の重複を軽減できます。このプロトコルにより、混雑したエリアの複数のデバイスに、より効果的に同時にデータを送信できます。

この目的は、OBSSを特定し、中程度の論争を交渉し、最も適切な干渉管理技術を決定することによって達成されます。カラーリングはまた、Wi-Fi 6 AP がエネルギー（適応電力）および信号検出（感度しきい値）レベルを含むクリアチャネル評価（CCA）パラメータを正確に調整することを可能にします。

Wi-Fi 6 を使用すると、高密度のデバイス環境に複数の AP を導入することで、より多様な使用プロファイルを持つより多くのクライアントに必要なサービス品質 (QoS) をまとめて提供できます。これは、BSS カラーリングなどのさまざまなテクノロジによって実現され、混雑の激しい同一チャネルの干渉環境でもネットワーク・パフォーマンスを最大化します。

この記事の第2部では、Wi-Fi 6の技術革新をさらに楽しみにしています。