快適なネット環境への盲点？Wi-Fiルーター

 

ネット環境の「お・そ・い」と言うテーマについて、以前、３回に渡って解説しました。

 

 

「ん〜っ！遅い!?」速さのこと、考えたことありますか？０１

 

「お・そ・い〜!?」ネット環境の速さのこと。０２

 

気にしたこと…ある？遅い要因かも!?のこれ。０３

 

 

インターネット回線のプロセス毎における、回線速度の遅い要因、その可能性について、色々と解説しました。

 

 

インターネット回線を、光ファイバーケーブルを通って瞬時に運ばれてきた光信号は、ONUにてデジタル信号へ変換、交通整理？をされながらユーザーのローカルネットワークにアクセスされます。

 

電話回線が混在する場合は、光ファイバーケーブルがONUに接続され、それ からLANケーブルを経由してOG（オフィスゲートウェイ）、HG（ホームゲートウェイ）、若しくは、オフィス電話主装置のいずれかに接続されます。

 

そして、電話回線の信号は電話用の銅線ケーブルで主装置や電話機へ接続され、インターネット関係のデジタル信号は、LANケーブルを経由してルーターへ接続されていきます。

 

また、直収に対応しているオフィス電話の場合は、その主装置からLANケーブルを経由してルーターへ接続されていきます。

 

 

ONUから直接、パソコンなどに接続も可能ですが、１台しか接続できないので、ルーターを経由して、複数のデバイスを接続するケースが一般的になりました。

 

 

以前は、このルーターと呼ばれる回線の分配装置からLANケーブルを通じて、パソコンなど、それぞれのデバイスに、有線のLANケーブルで接続され、ローカルネットワークが形成されていました。

 

 

有線LANであるが故、パソコンなどの設置場所も制限され、スイッチングハブ（LANケーブルの分配器）なども併用しながら、OAフロアーなどの床下配線等によって各ポジションに配線されていました。

 

当然、設備も煩雑ですし、ケーブルが煩わしいことも多かったわけですね。

 

 

ルーターとは、つまり、簡単に言えば、インターネット回線網の中で、最小のローカルネットワークを形成するための起点となる機器であり、有線のLANケーブルによる接続によって形成されました。

 

 

昨今では、有線のLANケーブルで接続せずとも、無線であるWi-Fi電波を利用して、パソコンだけでなく、様々なデバイスとも接続でき、ローカルネットワークを無線LANによって形成できる機器、Wi-Fi-ルーターの採用が主流となっています。

 

 

このWi-Fiルーターの可能性は、今や家庭での白物家電やスマートスピーカー、オンラインゲーム、ネットワークカメラ、等々の家電製品とも接続ができ、外出先からの家電製品の操作も可能になり、各種動画コンテンツを大画面テレビでの視聴も可能になりました。

 

そして、スマートホーム？と言うのでしょうか、大変、便利で、新たな生活スタイルを提案する、ローカルネットワークを構築することも可能になりました。

 

 

今回は、そんな、ビジネスにおいても、家庭においても大きな可能性を秘め、進化を続けている、Wi-Fiルーターについて解説します。

 

 

目立たない場所で、秘っそりWi-Fi電波を配信し続けているWi-Fiルーター、古いままの機器を使い続けていませんか。

 

 

インターネット回線速度の速さについても、「お・そ・い」要因の一つになっているかもしれない、そんな可能性も秘めています。

 

かなり、進化しています。

小さな箱の心強い機器、Wi-Fiルーターについて考えてみましょう。

 

 

 

ルーターを取り持つLANとWi-Fi

 

ルーターとは、インターネット回線網の中で、最小のローカルネットワークを形成するための起点となる機器であります。

 

 

光ケーブルを通じて運ばれた光信号をONUという機器で光信号からデジタル信号へ変換されルーターを経由して、事務所や家庭でのパソコンなどのデバイスに接続されインターネット回線網が形成されていました。

 

 

以前は、デバイスの主流はパソコンでしたが時代の発展と共に、スマートフォンやタブレット、ゲーム機器など多様なデバイスが接続されるようになり、有線のLANケーブルからWi-Fi電波を通じて無線で接続されるようになりました。

 

パソコン以外のデバイスは元から、LANポートの無いものが主流でもあり、Wi-Fiの電波によって接続が可能なルーター、Wi-Fiルーターの採用が主流となりました。

 

 

そもそも、インターネットとは、それを利用するユーザーがパソコンなどのデバイスを使って、様々な情報を配信、コンテンツを提供する側のサーバーに接続、相互通信を通じて、情報を閲覧したり、情報を提供したりすることを言います。

 

 

ユーザー側の複数のデバイスで、最小のネットワークを形成する起点となるのがルーターであり、そのネットワークを「ローカルネットワーク」と言います。

 

以前は、主に有線のLANケーブルによる接続によって形成されました。

 

LAN：Local Area Network

 

すなわち、ローカルネットワークを形成するために、有線で接続したケーブルを、LAN（Local Area Network）ケーブルと言います。

 

ローカルネットワークは、そもそも、ローカル・エリア・ネットワークとも言われます。

 

多分、それを形成するケーブルだったため？

LANケーブルと称されたのでしょう。

恐縮です。すいません、語源の裏付け取れていません。（笑）

 

 

Wi-Fiとは、米国のWi-Fiアライアンスという業界団体が認定した、無線通信規格の一種類であり、LANケーブルによる接続を無線接続化することを目的に普及しました。

 

無線接続が可能になったルーターは、当初、無線LANルーターとも呼ばれていましたが、昨今では、Wi-Fiルーターと称することが主流となりました。

 

 

あくまでも、Wi-Fi無線電波は、ローカルエリア内でのインターネット通信を行う無線通信規格であり、スマホやタブレットで利用する、LTE、４Gや５Gなどの携帯電話帯の移動通信電波の規格、システムとは違うものです。

 

 

ローカルエリア内のネットワークから、インターネット回線網への接続の起点となるルーターと各種デバイスを繋いでいた有線のLANケーブルから、無線化され更に可能性を広めた、Wi-Fi通信規格を認定、搭載したWi-Fiルーターの採用が主流となりました。

 

 

当然、Wi-Fi通信規格の電波を利用するには、光ファイバーケーブルなどのインターネット固定回線が必要となります。

 

 

携帯電話会社等が提供する、モバイルルーターについては、また、別の機会に解説します。

 

 

 

インターネット接続の進化／４から６へ

 

そもそも、インターネットを利用する場合は、パソコンやサーバーなどのコンピュータ、相互のコンピューターを識別するための番号、コンピュータの住所を判別するための番号を割り振られることがルールとなっています。

 

この番号のことを「 IPアドレス 」といいます。

 

コンピューターがインターネット回線網を経由して情報をやりとりするためのルールを定めていることを「インターネット・プロトコル」といいます。

 

IPアドレスを割り振るルールも、このインターネット・プロトコルのルールの一つです。

 

 

ここでは、テクニカルなことは、あまり解説しませんが、大体の概要を理解して頂けるように解説したいと思います。

 

 

インターネット回線網への接続方式、通信規格には、電話回線によるダイヤルアップ接続の時代から進化した、従来から主流となっている「 PPPoE 」方式、これから主流になりつつある「 IPoE 」方式の２種類があります。

 

PPPoE　：　Point-to-Point Protocol over Ethernet

 

IPoE　　：　Internet Protocol over Ethernet

 

この２種類の接続方式が存在しています。

 

 

そして、其々に対応している、利用される接続方式として、「 IPv４ 」規格と「 IPv６ 」規格の２種類によって、インターネット回線網へ接続されています。

 

 

従来からのPPPoE方式に対しては、主にIPv４規格が使われ、今後、主流になるであろうIPoE方式に対しては、主にIPv６規格が使われています。

 

 

 

PPPoE方式・IPv４規格とは

 

電話回線を利用したダイヤルアップ接続をしていた技術から進化、発展した方式で、インターネット回線網に接続する従来からの接続方式で、PPPoE方式と称された技術です。

 

 

この方式では、接続の度に絶えず、ユーザーIDとパスワードが必要となり、先ずは、インターネットサービスプロバイダー（接続プロバイダー）へ必ず接続する必要があります。

 

PPPoE方式では、その際に、接続プロバイダーにて「ネットワーク終端装置」を必ず通過し個々のIPアドレスを割り振られることになります。

 

 

この時、ユーザーが利用するコンピューターの所在地や時間帯によって、利用状況が増加、集中した時に、このネットワーク終端装置が混雑してしまい処理能力が一時的に、通信速度が遅くなってしまうことが発生してしまいます。

 

 

一般的には、ベストエフォート方式と呼ばれる、複数のユーザーで限られたインターネット回線を共用する通信方式、契約が多いため、共用する他ユーザーが集中した時には、光ケーブル回線の通過速度も含めて、どうしても通信速度が遅くなってしまいます。

 

 

そして、PPPoE方式で利用されるIPv４接続は、インターネット上にあるコンピューターが互いを識別するための番号、IPアドレスを割り振る方式、規格名であり、そのルール方式では、近い将来に利用できるIPアドレスが枯渇する可能性が懸念されています。

 

 

そこで、今後、主流となる、IPoE方式・IPv６規格の接続方式が登場しました。

 

 

 

バージョン４から６／IPoE・IPv6方式へ

 

IPv４、【 Internet Protocol version ４ 】規格による枯渇問題が懸念され新しく登場した次世代規格【 IP version ６ 】、IPv６規格。

 

 

IPv６規格によるIPアドレスの総数は極めて膨大な数にのぼり、現時点では、まず、枯渇する可能性はありません。

 

そして、今後、インターネット回線網への接続規格は、IPv６に代わり行くことになります。

 

しかし、現状は、IPv４規格を採用するWebサイトが大多数を占めていることもあり、現状はその移行期と考えてよいでしょう。

 

 

IPv６規格を使用する接続方式は、IPoE方式の接続が前提となります。

 

IPoE方式の接続とは、大変、簡単で乱暴な言い方をすれば、PPPoE方式で通過する接続プロバイダーにおける「ネットワーク終端装置」を通過せず、直接、インターネット回線網へ接続する方式をいいます。

 

 

この二つの通信経路を例えるならば、「PPPoE方式」は、夕方などに渋滞する車線数の少ない一般道のような道路状況に例えられます。

 

それに対し「IPoE方式」は、その経路とは異なる、別のバイパス道、高速道路の多車線の道路に例えられ、その様な通信経路を辿ることにより、IPoE方式IPv６の規格では、スムーズで高速、安定的な通信速度を可能にしています。

 

 

しかし、接続が可能なWebサイトが、PPPoE方式では、IPv４規格に、IPoE方式では、IPv６にしか対応できないため、現状、インターネット回線をIPoE方式に切り替えてしまうと、何かと支障が起きてしまいます。

 

また、デバイス側であるパソコンやスマホなどもIPv６に対応していないコンピュータも多い状況でもあり、ローカルネットワーク内に混在していることも現状です。

 

 

そこで、回線の移行期である現在、両方のサービスを状況によって自動で切り替え、振り替えてくれる、「IPv４ over IPv６ 」（例）というサービスもインターネット回線事業社から提供されています。

 

 

これらのサービスのテクニカルな情報は解説しませんでしたが、それぞれのプロセスで、様々な情報信号の変換作業が自動的に行われ、IPoE・IPv６方式に匹敵するスムーズさと回線速度の確保を可能にしています。

 

接続プロバイダーや通信回線事業者によっては、対応していない場合もありますので、よくご確認ください。

 

 

因みに、IPoE・IPv６方式のインターネット回線を利用する場合には、その方式、規格に対応した、Wi-Fiルーターの採用、変更が必要になってきます。

 

個人で購入する場合や通信事業者によっては、レンタルしてくれる事業者もあるようです。

 

 

テクニカルなことも含めて、詳細をお知りになりたい方は、ググって（検索）頂くか、回線事業社へお問い合わせください。

 

 

恐縮です。

大分、端折りましたが、インターネット通信回線に関する現況に対する、大まかな概要はイメージできましたでしょうか。（笑）

 

 

 

Wi-Fiルーター・古くなっていませんか

 

Wi-Fiは、電波で通信を行う性質上、世界基準の統一規格が採用されています。

 

その統一規格としては、IEEEで定められているWi-Fiに関連する「 IEEE802.11 」という基本の規格が定められています。

 

 

IEEE（アイ・トリプル・イー、Institute of Electrical and Electronics Engineers）は、アメリカ合衆国に本部を置く電気・情報工学分野の学術研究団体（学会）、技術標準機関である。

会員の分布、活動は全世界的規模に及び、この種の専門職団体として世界最大規模である。　　　（ウィキペディアより）

 

 

【 IEEE 802.11 】という規格名には更に技術の進化、発展と共に細分化され、「11」の後ろへ、a、b、g、n、ac、axといったローマ字記号を付与して細分化されています。

 

 

Wi-Fiルーターの規格の呼称や商品パッケージ等での表記としては、「11a、11b、11g」とか、「11n」、「11ac」、「11ax」などと称されています。

 

 

この中でも、「11a、11b」が策定されたのが、1999年10月ころと、もう20数年以上も前のこととなります。

 

その後、「11g」が策定され、「11n」に当たっては、2009年9月頃に策定されています。

 

昨今で主流となっているのは「11ac」という規格であり、この規格の策定は、2014年1月頃であり、この頃以前に購入されたWi-Fiルーターは、そろそろ、古い規格となりつつあり、これまで解説してきた通信方式、通信規格にはそぐわなくなりつつあります。

 

そして、今後、「11ax」が主流となる規格になっていきます。

 

 

また、ナンバリング規格として、「11n」は、Wi-Fi４と呼ばれ、「11ac」は、Wi-Fi５、「11ax」は、Wi-Fi６とも呼ばれます。

 

 

因みに、昨今、主流になっている「11ac」の最大通信速度は、6.9Gbpsにもおよび性能的にも価格的にもコストパフォーマンスに優れています。

 

今後、主流となり移行期を迎えている「11ax」に至っては、理論上、その約1.4倍、9.6Gbpsもの通信速度にもなると言われています。

 

 

市場では、まだ、「11ac」と「11ax」が混在しており、本ブログを制作した2021年4月頃では、価格差も近づきあり、やや、「11ax」が増えつつある印象を受けます。

 

 

まだまだ、コスパに優れる「11ac」が採用し易い印象がありますが、機種によっては、IPoEやIPv６方式に、対応していない機種もありますので購入に当たっては、確認と注意が必要です。

 

 

今後の流れを考えれば、多少の予算差はありますが、買い替えを検討しているのならば、「11ax」規格を選択する方が得策ではないかと思います。

 

 

ここでは、殆ど意識に無かった、Wi-Fiルーター、2014年以前から使い続けているとしたら、それは、もう、古いと…、判断して買い替えを検討する時期に来ているのではないかと思いますよ…。（笑）

 

 

 

２.４対５？・更に繋がり易さと速さが違う…周波数帯

 

通信速度の速さについてこれまで、色々なプロセス毎に解説してきましたが、少し、混同してきませんか。（笑）

 

 

前述した、通信速度の速さについては、Wi-Fiルーター本体の通信速度について解説しました。

 

ここでは、各種デバイスとルーター本体を接続するWi-Fi通信電波に関する速さと繋がり易さについて解説します。

 

 

Wi-Fi通信に使われる電波の規格については、２.４GHz帯と５GHz帯の周波数帯が主に使われています。

 

 

Wi-Fiルーターの規格、製品の内容によって違いますが、それぞれ単一周波数帯でしか利用できない製品や両方の周波数帯で利用できる製品が販売されています。

 

 

それぞれの特徴としては、周波数の高い【５GHz】帯は、他の電波機器で使用されることが少なく、電波の干渉に強く安定性が高いといわれています。

 

更に、転送速度も比較的速いといわれますが、通信電波の直進性が高いため、壁や扉、障害物を迂回する性質が弱い一面があるといわれています。

 

 

これに対して【２.４GHz】帯は、５GHz帯に比べれば比較的、通信速度は落ちますが、障害物を迂回する性能は優っているといわれます。

 

しかし、２.４GHz帯は、電子レンジやIHクッキングヒーター、ブルートゥースなどの家庭内にある家電製品と電波が干渉しやすく、通信速度の低下や切断が発生しやすくなり、不安定な状況になりやすい欠点もあります。

 

また、５GHz帯の周波数の電波は、気象レーダーなどのレーダー波でも利用されているため、混信を避ける措置として一部の帯域を除いて、屋外での利用が禁止されています。

 

現行、販売されているWi-Fiルーターは、制限を受ける帯域を採用している機器が多いようで、原則、屋内のみの利用を前提とすべきでしょう。

 

 

昨今では、２.４GHz帯と５GHz帯の両方に対応しているWi-Fiルーター製品が多く、Wi-Fiルーター本体側で、それぞれのデバイスの接続状況に応じて上手に切り替えてくれる製品が多いようです。

 

 

 

周波数だけではありません！アンテナの数も大事

 

Wi-Fiルーターを見ると、大体、四角い箱のような形をしていたり、アンテナが付いていたりするものを見掛けます。

 

実は、四角い箱型でもちゃんとアンテナが、そう内蔵アンテナが、付いているのです。

 

しかも、送信用アンテナと受信用アンテナの両方があります。

 

 

このアンテナは、ストリームとも呼ばれ、Wi-Fiルーターの機種によって、各１本の物から複数のアンテナの物まで、その数も違います。

 

 

利用されるユーザーの環境により、接続人数の数やデバイスの数によって、通信速度の高速性、安定性に、そのアンテナの数が大きく影響していきます。

 

また、複数のデバイスの同時接続を可能にして、通信を安定させる装置、システム、技術も装備しているかも大きなポイントとなります。

 

 

当然、事務所などで、多くの人員と多くのデバイスを利用する場合は、その規模とスペース、障害物の有無、環境、ロケーションによって、適切なアンテナの数を兼ね備えたWi-Fiルーターを選択する必要があります。

 

更に、複数のデバイスを安定的に同時接続が可能なシステムを備えた機器を選択する必要もあります。

 

 

そして、アンテナ（ストリーム）は、外付け型と内蔵型がありますが、内蔵型でも充分な製品も多いのですが、広い場所で障害物などが多く、特定の方向や、効率よい方向に電波を飛ばしたい時には、アンテナをその方向に向けられるので、外付け型の方が、メリットが多いとも言われます。

 

また、Wi-Fiルーター、その物の設置場所にも、色々と留意する必要があります。

 

放熱性の良い環境や、電波の配信に支障がないように、できる限り見通しの良い壁面等、やや高めの位置に設置した方が良いでしょう。

 

 

 

隅々まで快適に！中継機とメッシュネットワーク

 

Wi-Fiルーター本体だけでは、広い部屋や壁や扉などの障害物が多いスペースでは、中々、部屋の隅々まで快適なWi-Fi電波を届けるのは難しいのが実情ではないかと思います。

 

 

そんな環境をカバーして、隅々まで快適なWi-Fi電波を届けるために２つのシステムがあります。

 

 

広い事業所の事務所は勿論のこと、二階建てやそれ以上の家庭での電波環境の改善や部屋の隅々までWi-Fi電波を届けるには、メッシュネットワークが最適であるといわれます。

 

 

以前は、電波環境を改善する方法としては、Wi-Fiルーターの他に、中継機を増設する方法がありました。

 

一つのWi-Fiルーター、親機に対して、Wi-Fi電波の弱いエリアを補足すために、中継機を増設するのですが、複数の中継機を接続する場合は、親機から連続的に中継機を接続することになります。

 

それぞれの中継機を経由して、親機を必ず経由するため、どうしても親機の負担が多くなります。

 

また、電波が強い近くの中継機があっても、わざわざ遠い親機の電波を接続したまま、接続の切り替えがスムーズに行かない時もあり、どうしても、満遍に電波状況を改善するにも、速度低下の可能性も含めて、限度があるというのが実情でした。

 

 

そこで、親機であるWi-Fiルーターの負担を軽減でき、快適環境の整備にメリットの多い、メッシュネットワーク、メッシュWi-Fiルーターのシステムが登場しました。

 

 

メッシュネットワークとは、親機のWi-Fiルーターに対して、複数のサテライトを設置し、利用可能なスペースへ隅々まで、快適なWi-Fi電波を届けられるようになります。

 

 

サテライトとは、Wi-Fi電波を中継するという点では、中継機と同様な役割をしますが、実際には、親機のWi-Fiルーターのコピー的な動作をする中継機のような存在の物と考えれば良いでしょう。

 

簡単に言えば、利用中のデバイスは、一番近いサテライトに接続され、最適な中継で親機に接続されるため、親機の負担も軽減でき、建物内のどこのスペースに居ても快適なインターネット環境を構築できるのがメッシュネットワークの利点となります。

 

網の目のネットのようにWi-Fi電波を中継できるので、メッシュネットワークと呼ばれます。

 

 

事業所では、勿論のこと、戸建てなどの家庭や広いマンションでも、白物家電や各種デバイスを接続するスーマートホーム住宅の構築には、大きな役割を果たすでしょう。

 

ただ、中継機の増設よりも、まだまだ、コストが掛かってしまうのが、デメリットかもしれません。

 

しかし、昨今では、丁度、移行期にあたり、家電売り場等でもメッシュネットワークのWi-Fiルーターの商品アイテムも増えて来ており、今後、改善を検討されるならば、メッシュネットワークへの改善をお勧めします。

 

 

 

【まとめ】

 

余り目立たない場所で、秘っそりWi-Fi電波を配信し続けているWi-Fiルーター。

 

普段、中々、気に留めることも無かったのではないでしょうか。

 

 

以前は、私もそうでした。

 

コロナ禍の影響で、国民のインターネットの利用が、利用時間が格段に増えたことにより、インターネット通信速度の「お・そ・い」が気になる、支障が出てくる状況になりました。

 

 

根本的な通信インフラ環境の問題もありましたが、その昔から、最新のものまで、見た目は変わらない、一本のLANケーブルでさえ相当な進化を遂げています。

 

 

そんな事、考えもしなかったものと思います。

 

 

それと同じように、Wi-Fiルーターの進化に対しても、インターネット環境の中で、二十数年以上も前に登場したWi-Fiルーターの進化も凄さまじいものがあることも理解して頂きたいと思いました。

 

 

パソコンなどのデバイスの進化は、感じやすい、情報に触れやすい環境ではありますが、インターネット回線に関する技術の発達、プロセス毎の発達、その情報に触れる機会が少ない人々の方が多いのではないかと思います。

 

 

今回は、そのインターネット回線、環境の中でも要となるWi-Fiルーターについても、環境改善に外せない機器であることをご理解いただけたでしょうか。

 

 

今後Wi-Fiルーターの設備改善においては、IPoE方式やIPv６規格、11ax、ストリーム、メッシュネットワークというキーワードが重要になって行きます。

 

 

自社の設備、人員数、ロケーション、スペースに合わせた、最適なインターネット環境、設備の改善が急がれる、社会的にも移行期にあります。

 

 

インターネット環境の改善は、全てのプロセスを検証して、トータル的な改善を施さなければ、改善の効果が現れにくくなります。

 

 

そんな、問題意識、課題意識が芽生え、お役に立てれば、嬉しい限りです。

 

 

その改善の時期が今、目の前に迫っています。

 

 

 

 

2021.4.