IEEE 802.11
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IEEE 802.11ax (Wi-Fi 6 / Wi-Fi 6E)
「en:IEEE 802.11ax」も参照
IEEE 802.11ax[34][35]とは高効率ワイヤレスを目指した、Wi-Fi仕様標準の1つであり [36] [37]、Wi-Fi AllianceによりWi-Fi 6として認定されている。
周波数に5 GHzまたは6 GHz帯を使う場合、11a同様、電子レンジの影響を受けにくい利点があるが、信号強度の空間伝搬損失は通信に使用する周波数の2乗に比例するため、2.4 GHz帯の信号ほど遠くまで伝搬しない。
CES 2018で発表されたIEEE 802.11ax対応デバイスは、合計11 Gbit/sの理論データレートをサポートしている[38]。高密度利用環境下の場合、従来規格IEEE 802.11acに対して、平均スループットは4倍、遅延は75％低下することが報告されている[39]。
周波数のより効率的な利用のため、IEEE 802.11axでは、直交周波数分割多重アクセス (OFDMA)、1024-QAM変調、干渉を回避するため電力制御方式が導入された。また、MIMOおよびMU-MIMOにより、スループットが従来規格よりも向上し、 Target Wake Timeの導入による消費電力性能の向上や、WPA3の採用によるセキュリティの向上が図られている[40]。
2020年には2.4GHz帯・5GHz帯に加え6GHz帯も利用するWi-Fi 6Eが発表された[41]。
| MCSインデックス | 変調方式 | 誤り訂正率 | データレート (Mbps) | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 20 MHz幅 | 40 MHz幅 | 80 MHz幅 | 160 MHz幅 | |||||||
| 1600 nsec | 800 nsec | 1600 nsec | 800 nsec | 1600 nsec | 800 nsec | 1600 nsec | 800 nsec | |||
| 0 | BPSK | 1/2 | 8 | 8.6 | 16 | 17.2 | 34 | 36.0 | 68 | 72 |
| 1 | QPSK | 16 | 17.2 | 33 | 34.4 | 68 | 72.1 | 136 | 144 | |
| 2 | 3/4 | 24 | 25.8 | 49 | 51.6 | 102 | 108.1 | 204 | 216 | |
| 3 | 16-QAM | 1/2 | 33 | 34.4 | 65 | 68.8 | 136 | 144.1 | 272 | 282 |
| 4 | 3/4 | 49 | 51.6 | 98 | 103.2 | 204 | 216.2 | 408 | 432 | |
| 5 | 64-QAM | 2/3 | 65 | 68.8 | 130 | 137.6 | 272 | 288.2 | 544 | 576 |
| 6 | 3/4 | 73 | 77.4 | 146 | 154.9 | 306 | 324.4 | 613 | 649 | |
| 7 | 5/6 | 81 | 86.0 | 163 | 172.1 | 340 | 360.3 | 681 | 721 | |
| 8 | 256-QAM | 3/4 | 98 | 103.2 | 195 | 206.5 | 408 | 432.4 | 817 | 865 |
| 9 | 5/6 | 108 | 114.7 | 217 | 229.4 | 453 | 480.4 | 907 | 961 | |
| 10 | 1024-QAM | 3/4 | 122 | 129.0 | 244 | 258.1 | 510 | 540.4 | 1021 | 1081 |
| 11 | 5/6 | 135 | 143.4 | 271 | 286.8 | 567 | 600.5 | 1134 | 1201 | |
802.11acとの違い
IEEE 802.11acとの比較点は[42]
- サブキャリア間隔は11acの4分の1
- OFDMシンボル長が4倍（1024QAMサポート）
| 特徴 | 802.11ac | 802.11ax |
|---|---|---|
| OFDMA | 非サポート | サポート |
| マルチユーザーMIMO (MU-MIMO) | ダウンリンク方向で利用可能。最大4台。 | ダウンリンクおよびアップリンク方向で利用可能。最大8台。 |
| トリガーベースのランダムアクセス | 非サポート | RUが直接割り当てられていないステーションによるUL OFDMA送信が可能。 |
| 空間周波数の再利用 | 非サポート | 端末自身のネットワークでの送信と近隣ネットワークでの送信を区別可能。
Adaptive Power and Sensitivity Thresholdsを使用し、送信電力と信号検出しきい値を動的に調整して、空間の再利用を増やすことが可能。 |
| NAV | 1 | 2 |
| ターゲットウェイクタイム (TWT) | 非サポート | サポート。消費電力とメディアアクセスの競合を削減する。 |
| フラグメンテーション | 静的フラグメンテーション | 動的フラグメンテーション |
| ガードインターバル | 0.4 µsまたは0.8 μs | 0.8 µs、1.6 µsまたは3.2 μs |
| シンボル持続時間 | 3.2 μs | 12.8 μs |
注釈
- ^ サブキャリアの本数は52→56（ただしうち4本はパイロット信号用のため、実質的には48→52）に増え、最大の符号化率は3/4→5/6に向上した。これに伴い、最大伝送速度の理論値は (52/48)×(5/6)/(3/4) = 65/54倍になった。
- ^ 1シンボル当たりのデータ送信時間は 3200 ns のため、このオプションを利用すれば、最大伝送速度の理論値はさらに (3200 + 800) / (3200 + 400) = 20/19 倍になる。
- ^ IEEE 802.11n-2009（英語版）を参照
- ^ 2011年（平成23年）現在、最大伝送速度が300 Mbpsの無線LANルーターは「11n準拠」、150 Mbpsの無線LANルーターは「n (11n) テクノロジー対応」としてそれぞれ販売されている。
- ^ 40 MHzチャンネルボンディング時の802.11nに比べ、データ信号用サブキャリアが108→234本に増えるため、最大伝送速度は234/108 = 13/6倍になる。
- ^ 64QAMに比べ、1シンボル当たりのビット数が6bit→8bitに増えるため、最大伝送速度は8/6 = 4/3倍になる。
- ^ 1ユーザーに対しては最大4ストリームのため、1つの端末に対する最大速度は4x4 MIMOと同等。下記数値は親機側の通信速度合計の理論値。
出典
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「IEEE 802.11」の続きの解説一覧
- 1 IEEE 802.11とは
- 2 IEEE 802.11の概要
- 3 一覧
- 4 IEEE802.11のフレームとヘッダ
- 5 IEEE 802.11b
- 6 IEEE 802.11g
- 7 IEEE 802.11i
- 8 IEEE 802.11p
- 9 IEEE 802.11ax (Wi-Fi 6 / Wi-Fi 6E)
- 10 IEEE 802.11ah
- IEEE 802.11のページへのリンク
