ColumnIEEE 802.11n：導入前に知っておくべきこと【前編】
2008年策定完了見込みの次世代ワイヤレス標準。導入の前に知っておくべきことを改めて確認しておこう。
次世代のワイヤレス標準であるIEEE 802.11nは、ストリーミングビデオなどの広帯域アプリケーションとワイヤレスVoIPの共存を可能にする。しかし、この新標準をベースとした製品を導入する前に、802.11nが高速通信を実現する仕組み、初期製品の採用に伴うリスク、既存のネットワークに与える影響、そして新標準が最大のメリットをもたらす環境を理解しておくべきだろう。そこで、2回にわたって802.11nワイヤレス標準を解説し、この新技術を導入する前に検討すべき問題について述べる。今回はその1回目だ。
IEEEは2004年1月に、802.11nの仕様策定作業を開始した。2004年と2005年を通じて作業が続けられ、2006年1月に提案標準のドラフト1.0がたたき台としてリリースされた。802.11n委員会は6000件を超えるコメントや変更要求を受け取り、要求された改善を盛り込む作業を2006年5月に開始した。同委員会は2006年11月にドラフト1.06をまとめた。その後、ドラフト2.0の策定作業に取り掛かかり、標準の策定完了および承認は、2008年初めになる見込みだ。
802.11n標準の現在のバージョンでは、540Mbpsという高速通信を実現する。実効速度は100〜200Mbpsの範囲になるとみられるが、技術が成熟するのに伴い、実効速度の向上が期待できる。
この速度向上は、MIMO（Multiple Input Multiple Output）技術、より広い無線周波数チャネル、そして送信の時間間隔を短縮する手法を利用することによって実現される。
MIMOは送信側ステーションと受信側ステーションで複数のアンテナを使用することにより、通信速度および通信距離の向上を実現する。送信側と受信側のアンテナの数が増えるのに従って通信速度が向上する。送信側と受信側のアンテナの数は同じでなくてもよい。
個々のアンテナからの信号は、異なる経路で送信側から受信側に送られる。途中で障害物に当たると信号が反射し、各信号の到着時間がわずかにずれる。現在のワイヤレス技術では、信号が反射すると正しく受信できない可能性があるが、MIMOでは受信側が複数の信号を用いて元のデータストリームを再構成する。経路上に障害物が存在することが、受信側が信号を再構成する能力に寄与するという事実は、802.11n機器は現行の技術と比べて通信距離がはるかに長く、デッドスポットも少ないことを意味する。
周波数チャネルの拡大も802.11nでの速度向上に貢献している。現在のワイヤレス技術が20MHzの帯域を使用するのに対し、802.11nのドラフト仕様では40MHzの帯域を使用することが可能となっている。
ワイヤレスネットワークでは、各ステーションが送信権を求めて争うことで多くの時間が浪費される。多くのパケットは非常に短いが、現在の技術では、送信ステーションが帯域を求めて争い、1個のパケットを送信した後で帯域を解放し、それから再び次のパケットを送信するために争わなくてはならない。IEEE 802.11nはフレームアグリゲーションをサポートする。このため、ステーションがいったん送信権を獲得すると、一連のフレームを続けて送信することができ、各フレームワークごとに送信権を解放し、再取得する必要はない。
IEEE 802.11nは、2.4GHz帯または5GHz帯を利用する。2.4GHz帯で動作するということは、既存の802.11b／802.11gネットワークと干渉する可能性があることを意味する。2.4GHz帯で利用可能な20MHzチャネルは3つだけである。802.11nネットワークが40MHzチャネルを使用する場合、利用可能な3つのチャネルのうち2つを消費することになる。同様に、5GHz帯で動作する場合も802.11nは既存の802.11aネットワークと干渉する可能性がある。
IEEE 802.11nはあらゆる環境で高いパフォーマンスを実現するが、その威力が最も発揮されるのは屋内で利用した場合である。MIMOは障害物からの反射を利用するため、送信側と受信側との間の経路に障害物がない可能性が高い屋外での速度改善効果は比較的小さいからだ。
高速化と長い通信距離というメリットはIEEE 802.11nの広範な普及を保証するものであるが、急いで導入する前に、この技術が自社のネットワークに与える影響を理解する必要がある。次回はこれらの問題を検証する。
本稿筆者のデビッド・B・ジェイコブズ氏はザ・ジェイコブズグループに勤務し、ネットワーキング業界で20年以上の経験を持つ。フォーチュン500企業ならびにソフトウェア分野の新興企業を顧客として、最先端のソフトウェア開発プロジェクトの管理やコンサルティングを手掛けてきた。
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