クリニックの無線LAN設定、お悩み解決塾【第3回】

「無線LANの通信速度が思ったほど速くない」、その原因と解決策は？（1/2 ページ）

無線LANの通信速度の低下は、電波干渉、接続端末台数、何らかのボトルネックの存在に由来することがほとんどです。無線LAN接続の仕組みを基礎からおさらいして、問題の切り分け方と対処法を学びましょう。

公開 2016年10月17日 09時00分

更新 2022年10月05日 10時25分

著者

馬場大介

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連載について

　スマートフォンやタブレット端末は多くの医療機関で活用が進んでいます。しかし導入の際に大きな課題となるのが無線LAN設定。思ったような通信速度が出なかったり、無線LANアクセスポイントの管理やセキュリティ設定に苦労したりと、無線LANの導入と無線機器の設定にはさまざまなトラブルが起こりやすいものです。本連載では、クリニックや中小規模病院における無線LANの導入をテーマに「ここが困った」を解消する情報をお届けします。

　無線LANトラブルの原因は、大別すると下記の2つに分けられます。

無線LAN機器同士の電波干渉
接続する無線端末（注）の台数増加と、端末の混在によるスループット低下

※注　本稿ではノートPC、スマートフォン、タブレットなど、無線通信機能を持つクライアント端末を指します

　「無線LAN機器同士の電波干渉」の例としては、

院外の無線LANアクセスポイント（以下、無線AP）との電波干渉
患者や医療従事者が持ち込んだモバイルルーターとの電波干渉
院内の無線APを適切な場所に設置していないことに起因する電波干渉

などが挙げられます。無線LAN機器ではないですが「電子レンジのそばに無線APを設置した」といったケースも、ここに分類しても構わないでしょう。

　無線APから直接端末へ届く「直接波」と壁などの障害物に当たって届く「反射波」の干渉や、反射波と反射波の干渉などといった電波干渉も起こります。運悪く位相が逆になって打ち消しあうポイントでは、極端に電波強度が低下します。これは端末の位置を少し変えることで解決しますので、特定の場所で通信速度が出ない場合はこのケースに該当している可能性があります。

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　「接続する無線端末の台数増加と、端末の混在によるスループット低下」の例としては、

接続する無線端末の台数が増加
通信速度の遅い無線端末が無線LANに接続

が挙げられます。

　接続する無線端末台数の増加が通信速度低下につながることは、誰でも直感的に理解できるでしょう。一方で通信速度の遅い無線端末が無線LANに接続していることが「無線LAN全体の速度低下」につながるというのは直感的に理解しにくいこともあり、医療現場に限らず多くのケースで無線LANの速度低下の隠れた原因となっています。

　下記はやや専門的な話になりますが、無線LAN接続の仕組みを理解することで、医療現場に限らず日々の生活でも無線LANをより快適に使えるようになるでしょう。

無線LAN接続の仕組み

CSMA／CAとは

　無線LANでは無線APと無線端末の接続制御のために、CSMA/CA（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）という順番待ち制御の仕組みを採用しています。何かにぶつかった電波は、変形して正確にデータを送受信できなくなってしまいます。そのため無線LANでは、電波を送信する前に「電波を送っていいですか」と確認してから送信することで電波同士の衝突を防いでいます。これを実現する仕組みがCSMA/CAです。

通信速度の遅い端末が接続していると……

　無線LANのCSMA/CAは、上記で説明したように順番待ち制御をしています。そのため通信速度の速い端末も、通信速度の遅い端末の通信が終わるまで、無線APとの通信ができないのです。

　遅い端末が無線LANに接続していた場合の通信は、図1、2のようなイメージになります。図では、通信速度の速さを会話の短さに例えて表現しています。

（左）図1：通信速度の速い端末であれば無線APに対して「このデータを送って」とあっという間に話し終わる。（右）図2：通信速度の遅い端末はゆっくりと「こーのー、でーたーをー、おーくっーてー」と話すので時間がかかる。《クリックで拡大》

　例えば通信速度の速い端末であれば無線APに対して「このデータを送って」とあっという間に話し終わりますが（図1）、通信速度の遅い端末はゆっくりと「こーのー、でーたーをー、おーくっーてー」と話すので時間がかかります（図2）。他の端末は、この通信速度の遅い端末が話し終わるまで無線APに話し掛けられないのです。

「通信速度の遅い端末」とは

　無線APとの通信速度が遅い端末は、以下の2つに大別できます。

無線APから距離が離れている、または無線APとの間に壁などの障害物がある無線端末
旧規格の無線端末

無線LANの速度イメージ

　IEEE 802.11nなどの新しい無線LAN規格の端末でも、無線APからの距離が離れれば通信速度は遅くなります。無線APからの距離が近くても、IEEE 802.11gのような旧規格の端末の通信速度は、同距離もしくはより離れた位置にいる新しい規格の端末よりも遅くなります（図3）。

図3　無線APからの距離が近くても、IEEE 802.11gのような旧規格の端末の通信速度は、同距離もしくはより離れた位置にいる新しい規格の端末よりも遅くなる《クリックで拡大》

　無線は電波ですので、電波の発生元からの距離が遠くなれば減衰します。壁などの障害物がある場合も減衰しますが、材質などにより減衰の度合いは異なります。

　一般的な無線端末は電波強度を簡単に確認する機能を備えていますので、無線端末ユーザーに対して「電波強度の弱い場所での端末の使用は控える」「弱い電波で無理して使わない」というルール、意識作りを促すことも大切です。1台の無線APに対して複数の無線端末を接続するときは「私が遅ければ、他の人も遅くなっている」という意識を持って利用することで、全員にとって快適な無線LAN接続が可能になるでしょう。

　無線LANの規格は、策定順（古い順）に挙げるとIEEE 802.11b／11a／11g／11n／11acがあります。例えば11bは1999年に策定された規格で、通信速度は最大11Mbpsと比較的遅く、電波障害にも弱い規格です。これまでの説明を踏まえると、11b規格に準拠した無線端末がネットワークに接続していると、たとえ無線APが最新の11ac準拠であっても、他の端末が最新の規格に準拠していても、11b規格で接続した端末の通信速度の影響を他の機器も受けることになります。

　影響の度合いは旧規格の端末の通信量によりますが、いずれにしろ旧規格の無線端末は使わないことをお勧めします。設備を新規に導入するのであれば、11bは絶対使わない、11aや11gもできれば使わない、くらいに考えましょう。

　無線端末の通信規格が分からない場合は、無線AP側で受信レートを調整することで接続速度の遅い端末を接続しないように設定することもできます。例えばヤマハの無線AP「WLX202」の場合、受信レートの初期設定は図4のようになっています。

図4　WLX202の受信レートの初期設定画面《クリックで拡大》

　これを図5のように「11Mbps」以下の受信レート（Basic Rate）は「サポートしない」と設定することで、最大通信速度が11Mbpsである11bの端末は接続できなくなります。

図5　「WLX202」の受信レート設定画面で、11Mbps以下の受信レートをサポートしないようにする例《クリックで拡大》

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