職種としてはNWエンジニアなものの、通信事業者のルータの設定や管理といった業務内容のため家庭用ルータやWi-Fiルータはよく知らない。
ので、ちょっと調べてみた。自分用メモ。
Wi-Fi4,5,6とは
IEEE802.11axの事で、NW屋としてはIEEEの方が見慣れているが世間ではWi-Fi4～6にナンバリングされた。
IEEEで書かれても家電量販店とかでは商業的にわかりずらいとの事。
- Wi-Fi 1～3は未定義
- Wi-Fi 4 → IEEE 802.11n (一般的には300Mbps)
- Wi-Fi 5 → IEEE 802.11ac (一般的には866.7Mbps)
- Wi-Fi 6 → IEEE 802.11ax (一般的には1200Mbps)
しいて言えば
- Wi-Fi 1 → 11無印(最大2Mbpsだったらしい)
- Wi-Fi 2 → 11b/a(11or54Mbps)
- Wi-Fi 3 → 11g(54Mbps)
クアッドチャンネル機能
昔のIEEE 802.11bの頃から20MHzで1chという考えが普通だったが、5GHz帯は連続した4chを使って80MHzとすることが多い。
NEC製品にはクアッドチャンネル機能と書かれている事がある。
親機側はWi-Fi5の後半と6で160MHzが使えるが、端末側は80MHz以上を扱えない場合が多いので、実用上はすべてクアッドチャンネルだと思ってよい（後述）
ストリーム数とは
mimoと呼ばれるアンテナ増やして、速度を2倍,3倍にする技術。ストリームではなくアンテナ数と書いてある事もある。
アンテナの数がいくら増えても、使用する帯域は一定。
例えばWi-Fi5(11ac)で80MHz使用し2x2mimoとすると、送信アンテナ1個につき40MHzを割り当てるわけではない。
2個のアンテナが同じ80MHzの中で混ざった信号を投げる。受信側は頑張って2個のアンテナで混ざった信号を解析/分離する。
なので11acの80MHzだと433.3Mbpsが伝送速度のため、2x2mimoで866.7Mbps、3x3mimoで1300Mbps。
難しい事を考えずに、mimo不使用の速度から整数倍すればよい。
最大速度について
- 11n 20MHz → 72Mbps
- 11n 40MHz → 150Mbps
- 11ac 80MHz → 433.3Mbps
- 11ax 80MHz → 600.5Mbps
- 11ax 160MHz → 1201Mbps
この基準となる速度にmimo数をかけると最大速度がわかる。
なお、MCSインデックスという基準となる数字が新しくなる場合があるので、Draft版でリリースされたWi-Fiルータやコストパフォーマンスの都合上で作られたWi-Fiルータはこの基準速度より遅かったりする事もある。
さらにMCSインデックスは小さいのに、MIMO数が多い製品は中途半端な最大速度が書いてあったりする。
MCSインデックスはある種のバージョン番号で、変調方式(256-QAMなのか1024-QAMなのか）や誤り訂正率（3/4なのか5/6なのか）が定義されている。
技術制定後しばらくたった製品は最新のMCSインデックスで一番送信間隔(nsec)の値を読めばよい。
端末について
ほとんどのスマホはアンテナ2個しか積んでない。さらに屋外でW52とW53を跨ぎづらいので80MHzしか使えない。（Wi-Fi6の最新スマホのごく一部が160MHzに対応している事もあるが、M1 macbookですら基本は80Mhz）
すると11acで433.3*2の866.7Mbpsと11axで600.5*2の1201Mbpsとなる。
冒頭の一般的には～Mbpsとなっているのは80MHzかつ2x2mimoで書いている（Wi-Fi4のみ40MHz）
Wi-Fi6の省電力機能について
Wi-Fi6から省電力機能、TWT（Target Wake Time）が導入された。効果は限定的とみられる(現状のスマホの使い方ではほぼ誤差との意見がある)が精神的にはとても嬉しい。
MU-MIMOについて
MIMOのアンテナいっぱい建てて(4本とか)、端末がそれぞれ別のアンテナに接続して複数端末ある状態で速度低下を防ぐ機能。
全ての端末がMU-MIMOに対応する必要はないが、MU-MIMO同士じゃないとうまく分散されないので、対応端末が複数台となってはじめて効果が出る。
なお、MU-MIMO使用時には制御アンテナが固定で1本必要になり、通信に使える数が1つ減る。
iPhone 11から対応 / iPhone XSまでは非対応。
2.4GHz帯のみの製品について
2.4GHzしか使えない製品たちはたぶん11nでmimo不使用20MHz＝72.2Mbpsが基準になると思われる。
11axはmimo不使用かつ20MHzが143.4となっているが2.4GHzだけで11axのみというのはそうそうないと思われる。