Wi-Fi（無線LAN）の基礎知識のまとめ

ワイファイ （Wi-Fi）って何？

WiFi ルーター って何？

• ワイファイ ルーターと読む
• 家にあるパソコンやゲーム機などをインターネットにつなぐための機械のこと
• ケーブルをつなぐか、ケーブルなしの無線でつなぐか、二通りの方法がある

Wi-Fi ルーター でできること

• パソコンやタブレット、スマホをインターネットにつなぐ
• ゲーム機をインターネットにつないで、ソフトのダウンロードやオンライン対戦ゲームができる
• スマートスピーカー（AIスピーカー）などの音声認識で動作するスピーカーをつなぐ
• LANケーブルで、パソコンやゲーム機をつなげば、途中で切れずに高速なインターネットができる
• インターネット側から侵入しようとするハッカーの攻撃を防ぐ

無線LAN　って何？

「無線LAN」は、「むせんらん」と読む。無線でスマホやゲーム機、パソコンがつながってできるデータ通信のこと。

• 無線 → 線がない、つまりケーブルなしで電波でつなぐ
• LAN →ローカルエリアネットワーク、つまり、家や会社、学校の中だけでつながっている

ちなみに、LANケーブルでつなぐと、「有線LAN（ゆうせんらん）」 と言う。

Wi-Fi（ワイファイ）と 無線LAN の違いは何？

ワイファイは、Wi-Fiと書くのが正式ですが、WiFiと書くことも多い。Wi-Fiと無線LANは同じ意味。

強いて言えば、「無線LAN」は広義（広い意味で全体的なイメージ）、無線LANの中に国際標準規格「Wi-Fi」がある。

無線LAN規格の違いって何？

現在使われているWi-Fiの規格（無線LAN規格）は、

• IEEE802.11a
• IEEE802.11ac
• IEEE802.11ax
• IEEE802.11b
• IEEE802.11g
• IEEE802.11n

の６種類がある。

「IEEE802.11」は、「アイ トリプルイー ハチマルニ テン イチイチ」と発音する。

長いので、短くして、11a（イチイチエー）、11ac（イチイチエーシー）、11b（イチイチビー）、11g（イチイチジー）、11n（イチイチエヌ）と言う。

まとめて、「IEEE802.11 a/b/g/n/ac」とカタログに記載がある。

5つの規格をざっくりと表にすると…

規格名	使用周波数	ストリーム数	最大通信速度
IEEE802.11a	5.2GHz	1	54Mbps
IEEE802.11ac	5.2GHz	8（最大）	6.9Gbps
IEEE802.11ax	2.4GHz と 5.2GHz	8 最大	9.6Gbps
IEEE802.11b	2.4GHz	1	11Mbps
IEEE802.11g	2.4GHz	1	54Mbps
IEEE802.11n	2.4GHz と 5.2GHz	4 （最大）	600Mbps

となる。

表から見ても分かるように、最大通信速度が一番速い「IEEE802.11ac や ax」が使えるWi-Fiルーターを選ぼう。

以下、もっと知りたい人へ、使用周波数、最大通信速度、ストリーム数について解説する。

使用周波数

Wi-Fi（無線LAN）には、2.4GHzと5.2GHzが割り当てられている。周波数の単位「GHz」は、「ギガヘルツ」と読む。

• ラジオは、中波のAM放送が500〜1800KHz（キロヘルツ）、FM放送が70〜110MHz（メガヘルツ）
• 携帯電話が、700〜900MHz、1.5〜3.5GHz
• 衛星放送が、12GHz

Wi-Fiの周波数が高いことがわかる。

ちなみに、アンテナの長さは、

• 2.4GHzで、波長（λ）は、約125mm → アンテナの長さは、12.5cm
• 5.2GHzで、波長（λ）は、約58mm　→ アンテナの長さは、6cm弱

Wi-Fiルーターについているアンテナも、６cmくらいになっているはず。

無線LANの電波が届く範囲

• 2.4GHzは、5.2GHzに比べて、電波が回り込めるので障害物に強い
• 5GHzは、アンテナ同士の間に人が立つだけで、電波がさえぎられるくらい障害物に弱い

性質がある。

一般的な木造建築（ツーバイフォーなど）の家で、

• 5GHzは、リビングの壁のない見通せる範囲にしか飛ばない
• 2.4GHzは、木造なら一階から二階までは届く。三階は厳しい

Wi-Fiルーターの高いのを買えば、1台で家全体にWiFi電波がいきわたって、どこでもつながるのは、間違いだ。

WiFiルータを紹介している 嘘つきアフィカスにだまされないようにしよう。

障害物に強い 2.4GHzの弱点は？

同じ周波数帯を使うものが多いので、混雑して、混信（通信障害）を起こす。

• 電子レンジの電磁波発生装置マグネトロンの周波数（2.45GHz）
• 無線規格 Bluetoothも同じ2.4GHzを使う
• 少し前まで使われていた、車庫や重機などのリモコンも2.4GHz

スマホやタブレットなどのガジェットやゲーム機のコントローラーで使うのが、Bluetooth だ。

逆に、ゲーム機のコントローラーが動作しなくなる原因の一つとして、Wi-Fiの2.4GHzが問題になることがある。

車庫や重機の電波式のリモコンと同じ周波数なので、電波がうまく飛ばない状態「混信」になる。

障害物に弱い 5.2GHzのメリットは？

• 割り当てあてられた周波数帯が広いので、同時にたくさん使って転送速度を上げられる
• 壁で遮られるので、隣の家と混信しにくい

などの特長がある。

2.4GHz、5GHz帯のバンドとチャンネル

2.4GHz帯

• IEEE802.11b：1〜14ch
• IEEE802.11g：1〜13ch

1ch（401〜2423Mhz）で、5MHzずつずれて、13ch（2461〜2483MHz）、14ch（2473〜2495MHz）。

中心周波数から上下に11MHzの、22MHzの帯域を使う。そのため、最大で4chしか確保できない。これでは、2.4GHz帯は混雑するのも当然と言えよう。

5GHz帯

IEEE802.11a の場合

• W52【36（5180MHz）･40（5200MHz）･44（5220MHz）･48（5240MHz）】…4チャンネル
• W53【52（5260MHz）･56（5280MHz）･60（5300MHz）･64（5320MHz）】…4チャンネル
• W56【100（5500MHz）･104（5520MHz）･108（5540MHz）･112（5560MHz）・116（5580MHz）・120（5600MHz）・124（5620MHz）･128（5640MHz）・132（5660MHz）・136（5680MHz）･140（5700MHz）】… 12チャンネル

チャンネルの幅は5MHzなので、36chは、5180MHz。40chは、5200MHzになる。

合計 20チャンネル。

W53とW56のバンドは、気象レーダーの周波数になるので、

• 検出したらチャンネルを変更する機能（DFS：Dynamic Frequency Selection）
• 送信出力を下げる機能（TPC：transmit power control）

が付いている。気象レーダーや航空管制設備のある軍事施設、軍艦、戦闘機の離発着のある地域、飛行場付近では、5GHz帯は厳しいこともあるだろう。

古い Amazonデバイスなどで、W52のバンドしか対応していないものがあった。

6GHz帯

Wi-Fi 6E 2022年9月から、日本でも使えるようになった 周波数帯。

5.925 〜 7.125 GHzの 1.2GHz分の周波数帯。

1つのチャンネル帯域が 160MHzで7つのチャンネルが使える。5GHz帯の 3倍のチャンネル数にできる。

2023年モデルのAppleのiPhoneやMacなど で対応してきている。

ストリーム

「ストリーム」とは、テレビのチャンネルをイメージしてほしい。（stream）

例えば、

「ストリームを4本使って…」は、フジとTBSとテレ東と日テレの4本のチャンネルを同時に使って、データを送受信するイメージ。

NHKの1チャンネルだけで受けとるよりも、4本分、つまり4倍速いことになる。

ストリームを何本も使うためには、周波数の範囲を幅広くとってしまう。

混雑してチャンネル周波数の取り合いをしている2.4GHzでは、何本もストリームを確保することができない。そこで、空いている5.2GHzを使う。

「トライバンド」　「バンドステアリング」って何？　速いの？

「トライバンド」は、2.4GHz帯のチャンネルと5GHzのチャンネルを三つ使って、転送速度を速める方法。（triband）

「バンドステアリング」は、バンドステアリングに対応した子機（中継機モードにしたWi-Fiルーター）が、2.4GHz帯でつながっている場合、5GHzの空いたチャンネルにつなぎ直させることで、2.4GHz帯のチャンネルを開放する仕組み。

ノートパソコンや、スマホとかタブレット側が、トライバンドに対応していれば速くなるが、トライバンドに対応していない機器の方が多いので意味がない。

そもそも、バンドステアリングは、2.4GHzのSSIDにつながっている端末を5GHzのSSIDへ切り替えるものなので、2.4GHz帯につながる距離でも5GHz帯のSSIDには安定してつながらない場合は、プチ切れ問題の原因になってしまう。

そもそも、PS4 ProとかNintendo Switchとかゲーム機は対応していない。

「トライバンドが〜」とか、「バンドステアリングなので〜」とか、宣伝文句として活用されている。

最大通信速度

一秒あたり、デジタルデータがどれだけの量送れるのか？の数値。単位は、bps（bit per second）。1秒あたり何bitを送るか？を意味する。（maxspeed）

他にも、Byte / 秒を使う。1Byte ＝ 8bit。AppleのiPhoneやMacは、MB/秒の単位を使う。

あくまでも、”最大通信速度”であって、実際は、半分程度の速度がでるのが精一杯なので期待しないように。

最大速度が出るほどの良い条件とは、アンテナ同士が見える範囲で1メートル以内、「無線でつなぐ意味ないじゃん」距離。

通信速度の目安は？

YouTubeなどを見る時、1MByte/秒（1メガバイト/秒）、8MbpsでフルHDの動画が見られる。

つまり、10Mbps程度が最低でも出ていれば、普通にタブレットやノートパソコンを使っていて、ネットが遅いと感じない。

iPhoneやiPadなどのソフトウエアアップデートは、一つ 2.5GBもあるので、Wi-Fiでダウンロードする本体だけの更新ができないことがある。

ビームフォーミング

子機（スマホやタブレット、ノートPCなど）の距離や位置を特定し、そちらの方向へ集中的にWi-Fiの通信を優先させる方式のこと。（beamform）

本来全方向へ飛ぶ電波を、つなぎたい子機の方向だけに絞って送受信することで、むだな混線（電波干渉）を避けることができる。つまり、指向性しこうせいを持たせている。

最新のWi-Fiルーターは、子機に対する通信速度をあげるために、この技術は使われている。

MU-MIMO

MIMOは、Multiple Imput Multiple Output の略で、マイモと呼ぶ。複数のアンテナとトランシーバー（送受信機）で、平行して同時に通信することで高速化する技術。（mimo）

SU-MIMOの欠点を改良して、現在のWi-Fiルーターには標準装備の技術。

SU-MIMO（シングルユーザー マイモ）

最初のMIMOは、4ストリームの一対一（シングルユーザー）のデータ通信として始まった。

しかし、

• 1，2ストリーム対応の旧式のスマホやゲーム機などがつながると4ストリームのうち、使わないストリーム分がむだになる
• 細かい時間割で複数端末にデータを送信するため、つながる子機の数がふえると1台あたりに割り当てられるデータ通信の時間が減るので、データ速度が反比例で落ちる

など、クソ仕様だった。

同時接続端末数

同時にWi-Fiで通信できる子機（スマホやタブレット、ノートPC、ゲーム機など）が、安定して通信できる目安の台数のこと。 （diouji）

8台と記載されていることが多い。理論上、何十台も接続できるはずだが、1台当たりのWi-Fiで送受信できるデータ量がつながった台数分に分割されるので、遅くなる。

Wi-Fiルーターには64台接続とうたうものがでてきたが、最大値にすぎない。実用域での接続は、せいぜい、5台が同時に接続してまともに使えるくらい。

ブロードバンドルーターとWi-Fiルーターの違い

Wi-Fiルーターには、

• ブロードバンドルーター
• Wi-Fiアクセスポイント

の2つの機能をもっている。主に家庭で使われるものなので、一つにまとめられています。

会社や学校などの大規模なLANのところは、ルーターとWi-Fiアクセスポイントは別々に設置される。

ブロードバンドルーター

インターネット回線と家のネッワーク（LAN）の間にあって、出入り口の検問の役割をする装置です。ルーティングサーバー、ゲートウエイ・サーバーとも言う。（bb）

今は小さい箱に収まっているが、昔はネットワークカードを二枚差ししたパソコンだった。

そもそも、インターネットは、昔、大型コンピュータのネットワーク「UNIX」として作られたもので、ネットワーク コンピューター（サーバー）同士の接続で成り立っている。

会社や事務所では、YAMAHAやアライドテレシスなどの日本のものや、アメリカのCiscoのルーターがよく使われている。

機能としては、

1. インターネット回線とLANの間のデータを、それぞれの端末へ振り分ける
2. インターネット側からのハッカー攻撃を防ぐファイヤーウオール（防火壁）

の2つがある。

Wi-Fiアクセスポイント

パソコンやスマホやタブレットなどとデジタル通信をする無線機（送受信ができるのでトランシーバー）のこと。

電波を使う通信機なので、広い場所を一つのアクセスポイントだけで対応できないので、電波の届く範囲ごとに、何台も設置する。

一般の家庭でも、二階なら二階と一階に1台ずつ、最低2台はつけるようにしよう。三階建てなら、各階に１台ずつ。平屋の大きな家なら、３台を△に配置する。

我が家も、３台、設置しているので、家のどの場所にいてもWi-Fiはつながる。

ブログカード

メッシュWi-Fi（メッシュ ワイファイ）

Googleが販売する「Google Wi-Fi」で使われている、Wi-Fiアクセスポイントの中継システムのこと。

これと似たものは、昔から存在していて

• 中継機、中継機能
• リピーター

機能が、メッシュWi-Fiに相当する。

それぞれのメーカーで、この機能はサポートしているので、特にGoogleが特別に作ったわけではない。

メッシュWi-Fiの方が優れている点は、

• 1対1でつながる中継機能とは違って
• ２台以上が並列してつながって
• 速度の速い方が、つながらない、遅い方を補完する

仕組みになっている点だけだ。

• SSIDがWi-Fiルーターと同じで便利
• アクセスポイントのSSIDをそれぞれのアクセスポイントごとに設定せずに済む
• 有線LANにつないだWi-Fiアクセスポイントを増やすのと比べて、速度が遅い
• スマホやタブレットユーザのライトユーザ向け
• ノートパソコンなどで高速なWi-Fiを使う人には、適していない

などの特長がある。

以上を踏まえて…

WiFiルーターの選び方については、別ページで紹介する。

フレッツ スクェア（Flets Square）

「フレッツ スクエア」とは、NTT独自のデータ通信ネットワーク「フレッツ」のポータルサイトのことを言う。Next Generation Network（NGN）と最近は言うようになった。

私はNTT西日本の光ファイバーのユーザですから、西日本の「Bフレッツ」につながっています。そこから、自分の契約したインターネットプロバイダへログインしてインターネットを利用している。

言わば、「フレッツは、NTTの超巨大なローカルエリアネットワーク（LAN）」。

そのポータルサイト（一番にアクセスするトップページ）が、フレッツスクウェア。

インターネットを使わないで、フレッツ内だけで完結する通信もある。

保険医療機関が使う「オンライン電子請求」（電子レセのデータを支払基金や国保連合へ送るシステム）などが身近に使われている例だ。

他にも、企業や大学などの教育機関が、フレッツスクエアの回線を借り受けて利用している。

大規模な戦争でインターネットからのサイバー攻撃を避けるためにインターネットからの接続を遮断しても、フレッツ内でのデータ通信は可能だ。

1Gbpsの契約で、フレッツスクエアの速度測定で500Mbps以上がコンスタントに出るとか、非常に高速な通信が可能な上に、IPv6が効くのが特長。

IPv6対応 の爆速に期待

対応したPA-WX6000HPが出た。YouTubeなどGoogleのサイト、一部の動画サイトでIPv6を使って直接つながるので、安定している。

2021年になって、爆速ではなくなってきたが、不安定ではない。途切れることもない。

Wi-Fiルーターの電気代って いくらかかるの？

実際にワットチェッカーなどで調べてみた。アイドリングで4W、3台のタブレットやノートPCへWi-Fiにつないで動画のストリーミングをしている時には、8Wくらい。

多めに見積もって、フル稼働の8Wを24時間続けたとして、一日192Wh、一ヶ月31日で5.952KWh。我が家の電気代が、1KWで29円なので、一ヶ月で173円。

我が家は、フレッツ隼なので、光終端末のONUも5W程度の消費電力。

ONUやWi-FiルーターのPA-WG2600HP2、スイッチングハブなど我が家のLANの主要機器は、無停電電源装置につないで、24時間稼働している。諸々の消費電力が、約40Wですので、毎月650円程度の電気代がかかっている計算になる。

我が家は、IoT機器も使っているのでネットワーク機器をタイマーでオフにすることはない。

Wi-FiルーターのLANケーブルは、カテゴリ6で十分

LANケーブルは、カテゴリ6で十分。もし、カテゴリ5や古いものを使っている場合は、交換しよう。LANケーブルのコネクタ（RJ-45のモジュラー）が、劣化によって接続不良を起こしていることを何度か経験している。

LANケーブルは、自分でカテゴリー6の線を買ってきて、好きな長さに切って、RJ-45のモジュラーを付けて作る。

有線LANケーブルは、たばねると遅くなります。

まとめ

このページは、年々複雑になる家庭内のネットワークの要（かなめ：もっとも重要なもの）になるWi-Fiルーターの記事を書くための、

• 専門用語
• FAQ（良くある質問）
• うんちく

を、整理してまとめて参照するためのページです。（xyz）

順次、追加、修正、挿絵、図式を追加して厚くしていきます。必要に応じて分割します。