WiFiについて

ここ数年、「Wi-Fi（ワイファイ）」という言葉をよく見聞きするようになりました。

自宅のインターネットを使うときに無線LANの親機からWi-Fiを使ってPCやスマートフォン、タブレットなどを接続してネットを利用したり、スマートフォンでWi-Fiテザリングを使ってPCをネットに接続したりしている人もいるでしょう。

また、外出時にお店や公共施設、ホテルなどで提供されているWi-FiスポットにスマホやノートPCを接続してネットを使う人も増えているようです。

他にも、Wi-Fi対応のデジカメやプリンターも各メーカーから発売されており、ケーブルを使わずに無線でデータのやり取りができるので便利になっています。

Wi-Fiの漠然としたイメージとしては、パソコンやスマートフォン、タブレットなどの機器をルーターに無線で接続してインターネットを使えるようにしたり、ゲーム機、デジカメなども含めWi-Fiに対応している機器どうしを無線で接続してデータの送受信するための仕組みという認識があります。

Wi-Fiの利用が広がる中、その言葉も広く普及してきていますが、そもそもWi-Fiとはいったい何でしょうか？

Wi-Fiは無線通信規格の一つ

無線で構築された狭いエリアの通信ネットワークのことを無線LANと呼びます。LANとはローカルエリアネットワーク（Local Area Network）のことです。

この無線LANに接続するときの規格の一つが「Wi-Fi」です。

Wi-Fiという共通の通信規格に従うことで、メーカーや種類のことなる様々な電子機器どうしてデータ通信が可能になっています。

ちなみに他の無線接続の規格としてはワイヤレスのキーボードやイヤホンで使われる「Bluetooth」が有名です。

 

スマートフォンやモバイルルーターのスペック表を見ると、WiFi規格の欄に「IEEE802.11b/g/n」などの表記を見たことがあるのではないでしょうか？

このIEEE 802.11（あいとりぷるいー はちまるに てん いちいち）という無線LANの国際標準規格を使用した機器が「WiFiアライアンス」という業界団体によって認定された場合に「Wi-Fi」ロゴの使用ができます。

つまり、読み方がわかりにいうえに長くて呼びにくいIEEE 802.11という規格の無線LANを呼びやすくしたものが「Wi-Fi」なのです。

 

無線LAN＝Wi-Fiとは限りませんが、Wi-Fiを利用することが多いせいか無線LANといえばWi-Fiのことだと思う人も多いようです。

自宅でインターネットを利用するときに使う無線LANの親機をWi-Fiルーターと呼びますし、外出先で利用する公衆無線LANのアクセスポイントのことをWi-Fiスポットと呼び、無料で提供されている公衆無線LAN接続サービスはフリーWiFiとか無料WiFiなどと呼んだりします。

こうしたことも無線LANとWi-Fiを混同しやすい要因になっているのかもしれません。

本来はハイフンをつけた「Wi-Fi」が正しい表記ですが、WiFiやWifiという表記もよく見かけます。このサイトでも、便宜上ハイフンなしの「WiFi」や「Wifi」と記述していることがありますのでご了承ください。

スマートフォンとWi-Fi

スマートフォンのSIMで使えるデータ通信容量は限られている場合も多いため、SIMのデータ容量の消費を抑えるために、自宅では固定回線につなげられた無線LANルーターにWi-Fi接続し、外出先では公衆無線LANのアクセスポイントにWi-Fi接続してネットを利用するという使い方もされています。

また、Wi-Fiテザリングという機能でスマホをルーター替わりにしてPCやタブレットなどをインターネットに接続することもできます。

このようにスマートフォンの普及もWi-Fiを身近なものにしている要因でしょう。

PCとWi-Fi

パソコンのインターネット接続は、以前はADSLや光回線といった固定回線を引いてモデムやルーターからLANケーブルで接続するのが一般的でしたが、現在は無線LANルーターが普及し、ワイヤレスで接続するスタイルが広まっています。

現在は無線LANアダプタが内蔵されたパソコンが多いですが、内蔵されてない場合はUSB接続のアダプタを取り付けることでWi-Fiに接続できます。
WiFi接続ならケーブルが必要ないため、離れた部屋で使う場合や部屋のインテリアにこだわる人にも便利です。

スマートフォンが普及した現在は、WiFiテザリング機能を使ってスマホのネット回線にパソコンを接続してインターネットを利用する使い方もあります。
以前と比べると、スマホのSIMで大容量のプランや容量無制限のプランが増えてきているため、一人暮らしの人などは自宅のインターネット回線をテザリングで済ませるケースもあるようです。

通信速度や安定性は光回線に及ばないため快適さを求める場合には無理がありますが、WEB閲覧やメール、SNSの利用、標準画質の動画の視聴など、高速通信を必要としない用途では問題なく利用できます。

Wi-Fi規格の種類

Wi-Fiの規格であるIEEE 802.11はいくつか種類があり、下記のように使用する周波数帯や最大速度、チャネル幅が違っています。

規格名	周波数帯	最大速度	チャネル幅
IEEE802.11a	5GHz	54Mbps	20MHz
IEEE802.11b	2.4GHz	11Mbps	22MHz
IEEE802.11g	2.4GHz	54Mbps	20MHz
IEEE802.11n  （Wi-Fi4）	2.4GHz/5GHz	600Mbps	40MHz
IEEE802.11ac（Wi-Fi5）	5GHz	6.9Gbps	160MHz
IEEE802.11ax（Wi-Fi6/Wi-Fi6E）	2.4GHz/5GHz （6Eは6GHzにも対応）	9.6Gbps	160MHz
IEEE802.11be（Wi-Fi7）	2.4GHz/5GHz/6GHz）	46Gbps	320MHz

最近のスマートフォンやパソコン、Wi-FiルーターはIEEE802.11acまで対応し2.4GHzと5GHzの両方使える製品が多いですが、古い機種や低価格な機種だと対応規格はIEEE802.11b/g/nとなっていて2.4GHzのWi-Fiしか使えないものもあります。

IEEE802.11nとaxは2.4GHzと5GHzの両方に対応します。

IEEE802.11＋〇という表記ではどれが最新規格なのかわかりにくいため、Wi-Fiアライアンスは当時最新だったIEEE802.11axの名称を「Wi-Fi ６」、その前の規格のIEEE802.11acを「Wi-Fi 5」、IEEE802.11nを「Wi-Fi 4」に制定しました。

その後登場した「Wi-Fi６E」はWi-Fi6に6GHz帯を追加したもので、6GHz帯が使えることで2.4GHz帯や5GHz帯の電波干渉の問題を解決しています。

2024年には最新規格のIEEE802.11be（Wi-Fi７）が制定され、最大速度は46Gbps、チャネル幅はWi-Fi6の2倍の320MHzとなっています。

2.4GHz帯の弱点

周波数2.4GHz帯は他の電気製品でも使われている周波数帯のため、使用場所によっては他の機器から出る電磁波によって電波干渉が起き、通信速度が遅くなったり通信が途切れたりすることがあります。

Wi-Fi使用中に電子レンジを作動させていたらインターネット接続が途切れたという話は聞いたことがあるのではないでしょうか？

これは電子レンジがWi-Fiと同じ2.4GHz帯の周波数を使用しているからです。

レンジ以外にもワイヤレスのイヤホンやキーボードで使われるBluetoothも2.4GHz帯を使用するためWi-Fiに電波干渉を起こすことがあります。

一方、5GHzは他の電気製品から出る電磁波による電波干渉はないため、レンジやBluetooth機器とWi-Fiを同時使用したい人には便利です。

理論上は5GHzの方が高速ですが、5GHzの電波は2.4GHzに比べて障害物に弱いため、離れた部屋にある機器同士の通信では電波が弱まり2.4GHzよりも速度が遅くなる場合があります。

大まかに言えば、2.4GHz帯は他の電気機器による電波干渉が起こる場合があるものの比較的障害物には強く、5GHz帯は他の機器との電波干渉は無い一方で障害物に弱いという性質があり、どちらが良いかは一概に言えません。

接続するデバイスが2.4GHzと5GHzの両方に対応しているなら、Wi-Fiを使う場所や利用スタイルに応じて最適な方を選ぶと良いでしょう。

5GHz帯の注意点

5GHz帯のWi-Fiは2.4GHz帯に比べて障害物に弱いということ以外に注意しておきたい点があります。

5GHz帯のWi-Fiには5.2GHz帯（W52）、5.3GHz帯（W53）、5.6GHz帯（W56）の３つのグループがあり、5GHz帯の電波は気象レーダーなどにも使用されていることから、電波法の規制によりW52とW53は屋内でしか使用できず屋外ではW56のみが使用できることになっています。（現在は条件付きで5.2GHz帯の屋外利用が可能になっています。）

このため、WiFiルーターを使う場所が屋内か屋外かによって使用するグループを切り替える必要があります。

さらに、Wi-FiルーターのW53とW56では気象レーダーなどの電波と干渉しないようにするために設定後1分間は「DFSチェック」を行ってレーダーの電波を検知しないことを確認してから切り替わる仕組みになっています。

使用中にレーダーの電波を検知した場合は自動で別のチャネルに切り替わりますが、その際に一旦接続が途切れてしまいます。

このため、DFSチェックのせいで使えるようになるまで1分も待たされたり通信が途切れるのが嫌なら2.4GHz帯かW52を使うのが良いでしょう。

下の画像はWiMAX端末のWX05という機種の画面ですが、5GHzでは屋内用のW52と屋外用のW56のどちらかを選択できるようになっています。

新しい規格のWi-Fi6EやWi-Fi7の6GHz帯を使用すればDFSチェックが不要になり、安定した高速通信が可能になります。