 IEEE802.11 - 無線LAN規格
前回の説明通り、無線LANの規格を定めているのがIEEE802.11です。そして無線LAN規格の詳細として
無線LANの伝送規格は IEEE802.11b/11a/11g で定義、無線LANのセキュリティ規格は IEEE802.11i で
定義、無線LANのQoSに関する規格はIEEE802.11eにて定義されています。今回はそのうちの無線LAN
の伝送規格を定義しているIEEE802.11b/11a/11gについて解説していきます。IEEE802.11n は別途解説。
| IEEE802.11 ( 無線LAN規格 ) の詳細 |
| IEEE802.11b |
伝送規格 |
2.4GHz帯での最大11Mbpsの無線LANの物理層仕様 |
| IEEE802.11a |
伝送規格 |
5GHz帯での最大54Mbpsの無線LANの物理層仕様 |
| IEEE802.11g |
伝送規格 |
2.4GHz帯での最大54Mbpsの無線LANの物理層仕様 |
| IEEE802.11i |
セキュリティ |
802.11のMAC層を拡張し、セキュリティ機能と認証機構を強化するための仕様 |
| IEEE802.11e |
QoS関連規格 |
802.11のMAC層を拡張し、QoS機能を追加するための仕様 |
| IEEE802.11n |
伝送規格 |
実効速度100Mbps以上の伝送速度を実現するための仕様 ( 2009年9月標準化 ) |
IEEE802.11b/a/g/n - 無線LANの伝送規格
IEEE802.11b、a、g、n の規格により、変調方式、伝送速度、周波数、同時使用チャネル数などが異なります。
| 無線LANの伝送規格 |
IEEE802.11b |
IEEE802.11a |
IEEE802.11g |
IEEE802.11n |
| 周波数帯域 |
2.4GHz帯 |
5GHz帯 |
2.4GHz帯 |
2.4 / 5 GHz帯 |
| 最大伝送速度 |
11Mbps |
54Mbps |
54Mbps |
600Mbps
(40MHzチャネル
ボンディング,
4ストリーム時） |
| 伝送速度※1 |
1Mbps 〜 11Mbps |
6Mbps 〜 54Mbps |
6Mbps 〜 54Mbps |
同時使用チャネル数
|
4 ※2 |
19 ※3 |
3 |
2 / 9 |
| 利用可能チャネル数 |
14 |
19 |
13 |
14 / 19 |
| チャネル幅 |
20MHz |
20MHz |
20MHz |
20MHz or 40MHz |
変調方式
(データを電波に変換する方法) |
DSSS/CCK |
OFDM |
DSSS/CCK, OFDM |
OFDM |
| 屋外での利用 |
○ |
× |
○ |
△ |
| IEEE802.11bとの互換性 |
- |
× |
○ |
○ |
| 策定時期 |
1999年 |
1999年 |
2003年 |
2009年 |
※1 無線LANにおける伝送速度は、実際には“段階的”なものとなります。また、詳細はこちら通り伝送速度は電波強度により異なる。
※2 1〜14chのなかの [ 14ch ] は日本国内で802.11b のみの対応となる。つまり1ch, 6ch, 11ch, 14chのチャネル設計は日本のみ。
※3 2007年1月の省令改正により使用可能なチャネル数が8chから19chに増加。11aの場合、同時使用チャネル = 利用可能チャネル。
IEEE802.11b
IEEE802.11bは、ISMバンドと呼ばれる2.4GHzの周波数帯域を使用。最大伝送速度は11Mbpsですが
電波の強度により通信速度が異なります。電波が強いところほど速度がでます。同時使用チャネルは
4ch、利用可能チャネル数は14chであるのは日本のみ。海外では [ 14 ] というチャネルは使用しない。
変調方式は、DSSSをベースにCCK方式を採用することにより11Mbpsによる高速度化を実現しています。
IEEE802.11bで干渉することなく利用できるチャネルは 1ch、6ch、11ch、14ch (日本のみ) 4つとなります。
※ 無線LAN機器と同じく2.4GHz帯域を使用する電子レンジ、Bluetooth、コードレス電話が近くにある電波干渉が発生する。
IEEE802.11a
IEEE802.11aは、U-NIIバンドの5GHzの周波数帯域を使用。変調方式をOFDMにすることで、最大伝送
速度は54Mbpsへと飛躍的に伸びた。但し、この5GHzの周波数帯域は電波法により屋外での利用が禁止
されているので802.11aを使用する場合は屋内である必要があります。(屋外で使用可能な周波数もある)
IEEE802.11b, 11g に比べて、干渉を受けにくい周波数であることから、スループットが出やすいと言える。
2005年5月に省令改正によりIEEE802.11aの周波数帯域が変更になりました。以前から日本国内で使用
されてきた周波数 5.15GHz〜5.25GHz ( J52 ) から、国際標準の 5.15GHz〜5.35GHz ( W52, W53 ) に
変更となり、改正前に使用できるチャネル数は4つでしたが改正後に8つに増えました。そして、さらには
2007年1月の省令改正によりIEEE802.11aの周波数帯域に 5.47GHz〜5.725GHz ( W56 ) も使用可能に
なりました。この改正により、改正前に使用できるチャネル数は8つでしたが改正後に19つに増えました。
※ 最終的には旧11a (J 52) の無線機器と新11a( W52, W53, W56 )の無線機器は通信できなくなります。
IEEE802.11g
IEEE802.11gは、802.11bと同様に2.4GHzの周波数帯域を使用します。また、11aと同じように変調方式に
OFDM ( Orthogonal Frequency Division Multiple ) を使用することにより、最大伝送速度が 54Mbps
と
なりました。しかし、電子レンジやBluetoothなども2.4GHzを使用している混雑した周波数であることから
IEEE802.11bと同様に干渉の影響を受けやすい。また、802.11gで干渉することなく利用できるチャネルは
基本的に5チャネル以上あけた組み合わせでよいが、推奨としては1ch、7ch、13chを使用することです。
IEEE802.11gはIEEE802.11bとの互換性があるため、既存の無線LAN環境が802.11bである場合、802.11g
の機器を新たに導入しても既存資産 (802.11bのアクセスポイントや無線LANカード）を有効活用できます。
但し、802.11bの機器と混在した場合、802.11bモードにて動作するため最大伝送速度も11Mbpsとなります。
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