Wifi AD、最大 4.6 Gbps の速度、ケーブルを置き換える可能性について学ぶ

家庭用 Wifi に最高速度をもたらしますが、価格が高く、サポートするデバイスが少ないため、そのパフォーマンスは投資に値するでしょうか?

新しい Wifi 標準が登場し、ネットワーク速度を新たなレベルに押し上げます。Wifi 標準 802.11adのデータ速度は最大 4,600 Mbps で、現在の速度標準802.11acの 4 倍です。また、ギガビット イーサネット標準(1 Gbps 速度) やほとんどの家庭用ブロードバンド速度よりも高速です。 Wifi 経由で HDR 画像や 4K 解像度のオンライン映画を見たい場合でも、802.11ad では問題ありません。多くの Wifi ユーザーは知っていますが、速度の理論と実際の間には依然として大きな違いがあります。

この新しい Wifi 規格を搭載した最初の家庭用ルーターは、Netgear Nighthawk X10 と TP-Link Talon AD7200 です。まったく新しいテクノロジーに加えて、これらのルーターも安くはありません。AD7200 の価格は 360 ドルで、おそらく「目が痛い」かもしれません。しかし、その最高価格の価値はあるのでしょうか？

802.11ad Wi-Fi はどのように機能しますか?

Wifi の以前のバージョンと同様、802.11ad 標準はWifi Allianceによって正式に承認された標準です。ただし、以前のバージョンとは異なり、この規格のテクノロジーは IEEE (電気電子学会) から提供されたものではありません。代わりに、 WiGig (ワイヤレス ギガビット) アライアンスによって作成されたテクノロジーに基づいています。このテクノロジーは 2009 年に正式に発表され、2011 年に IEEE で草案段階が開始され、最終的には 2013 年に WiGig Alliance が Wifi Alliance と合併したときに今日の標準として登場しました。

重要なことは、この新しい規格では、以前の Wifi 規格とはまったく異なる周波数範囲が使用されるということです。 802.11b/g/n/ac 標準のような 2.4 GHz または 5 GHz の周波数を使用する代わりに、60 GHz の周波数 (住んでいる場所に応じて 57 ～ 66 GHz の範囲) で動作します。 60GHz 付近の周波数範囲は、より多くのデータが送信されることを意味しますが、欠点もあります。

最大の問題は、周波数が高くなると波長が短くなり、減衰率が大きくなるということです。これは真空では問題になりませんが、現実の世界では、私たちの周りに無数の木やレンガの壁があるため、高周波は長距離に伝わるのがより困難になります。そのため、ラジオやテレビの電波などの長波長信号は非常に長い距離を伝送できるのに対し、短波はその逆になります。

Wifi の場合、その周波数はすべて 300MHz から 300GHz の範囲のマイクロ波であり、波長は約 1m から 1mm です。一方、a/b/g などの古い Wifi 規格の 2.4GHz の周波数は十分に低いため、透過力が高く、人体、ドア、壁などを容易に透過します。 5GHzに関しては、この範囲は小さな家にのみ適しています。

ただし、802.11ad 標準では、信号は 1 つの壁さえも通過できず、木製の壁に遭遇すると大幅に劣化します。その結果、ルーターと同じ部屋にいる場合は 802.11ad が非常に高速な速度を実現しますが、部屋の外に出たり、ルーターだけが見えなくなったりすると、信号が失われる可能性があります。

そのため、802.11ad は現在の Wifi 標準に代わるものではありません。代わりに、5 GHz ルーターが依然として 2.4 GHz 周波数をサポートしているのと同じように、802.11ad 標準に準拠する 60 GHz ルーターは依然として古い標準をサポートしているため、長距離でも使用できます。

ケーブルを交換する

ただし、802.11ad はケーブルの有力な代替手段となる可能性があり、実際、それが WiGig の本来の目的でした。テレビ、セットトップ ボックス、スマートフォン、さらには 4K 解像度のワイヤレス カメラなどの製品、または NAS デバイスとポータブル ハード ドライブが同じ部屋にある場合、802.11ad はこれらのデバイス間の複雑な配線を排除できます。

これは、このテクノロジーの恩恵を受けるワイヤレス ラップトップや接続されたディスプレイを備えたオフィス環境にも拡張できます。デルは、2013 年に WiGig をいち早く採用した企業の 1 つであり、Dell ワイヤレス ドック D5000を開発しました。これにより、ユーザーは HDMI を使用して Latitude ラップトップからドックやディスプレイにビデオをストリーミングできるようになりました。

802.11adを搭載したデバイス

上で述べたように、802.11ad を搭載していることを示すルーターは現在 2 台だけですが、Netgear Nighthawk X10 はまだ登場していません。ただし、Amazon は依然としてハイエンドセグメント向けの明確な仕様を備えた 624 ドルの価格で出品しています。 802.11ad のほかに、デュアル ギガビット リンクと組み合わせた 6 つのギガビット イーサネット ポート、1.7 GHz クアッドコア プロセッサ (明らかに ARM ベース)、およびプリンタとファイル共有用の 2 つの USB 3.0 ポートもあります。さらに、Plex サーバー ポートをサポートする最初のルーターでもあります。

一方、TP-Link Talon AD7200 は、上記の競合製品と比較して、わずか 4 つのギガビット イーサネット ポート、1.4 GHz クアッドコア プロセッサ、および基本的な USB ポートを備えた、やや控えめなアプローチを採用しています。ただし、それでも価格は380ポンド（約474ドル）とかなり高価です。

TP-Link Talon AD7200。

この記事の執筆時点では、家族内に 802.11ad 標準経由でこのルーターに接続できるデバイスが存在しないことを考慮すると、この価格はさらに高くなります。あるとすれば、おそらく今年初めに発売されたミッドレンジの Acer Travelmate P648 ラップトップだけでしょう。おそらくこの状況が変わるまでには少なくともあと6か月はかかるだろう。

したがって、おそらくこのタイプのルーターを購入する最も明白な理由は、2 台のルーターをワイヤレスで接続してカバレッジ エリアを拡大したい場合です。隣り合った 2 つのオフィス間のネットワークを接続したり、配線なしで家のどこにでも Wi-Fi を導入したりできます。

では、802.11ad は誇張されすぎているのでしょうか?

802.11ad 標準はまだ普及していませんが、そのパフォーマンスには投資する価値がありますか?

この規格をテストするために、Arstechnica は TP-Link Talon AD7200 をインストールし、これも TP-Link が提供する PCIe 802.11ad 外部カードを備えたラップトップに接続して、LAN 速度テストを実行しようとしました。このテストでは、アプリケーションをサーバー デバイスにロードし、データをメモリからネットワークに直接ストリーミングして、ストレージのボトルネックを解消します。そのために、2 台目のラップトップをテスト サーバーとして使用し、ギガビット イーサネットポートの 1 つを介して TP-Link ルーターに接続しました。

この設定を使用すると、最大ダウンロード速度 868 Mbps または 108.5 MB/s を記録しました。このパラメータは理論上の速度 4,600 Mbps よりもはるかに低いようですが、それでも、これまでにテストした AC 標準 Wi-Fi の最速速度のほぼ 2 倍です。

TP-Link Talon AD7200 での 802.11ad Wifi 規格のテスト結果。

さらに、2 台目のラップトップのギガビット イーサネット ポートが速度を制限している可能性もあります。したがって、ギガビット イーサネット ポートがデュアル チャネルと統合されている場合、Netgear X10 はさらに高速な速度を提供する可能性があります。これは、2 つのイーサネット ポートを同時に使用して接続速度を 2 倍にするのと同等です。

ただし、高速化の可能性に加えて、欠点も非常に明らかです。家のオープンスペースの最大到達距離は最大 10 メートル以下ですが、木製のドアの後ろに立っているだけで、信号はほとんど消えてしまいます。ドア枠の後ろにもう 1 歩入ると、ルーターからの距離が 4 メートル未満しかないにもかかわらず、信号が完全に失われます。

この新しい技術標準を搭載しているデバイスはそれほど多くありませんが、テスト結果の奇妙な経験は、おそらくこれが普及すると、ユーザーとデバイスのメーカーはまったく異なる方法で 802.11.ad を使用する必要があることを示唆しています。

スマートな接続

802.11ad の短距離には固有の問題がありますが、ルーターがこの問題を克服する方法があります。カバーエリアの外に出ると、デバイスはより長い波長の周波数帯域に自動的に切り替わります。このような機能を備えたルーターは、「バンド ステアリング」または一般に「スマートコネクト」機能と呼ばれることがよくあります。

この機能を搭載したルーターでは、帯域ごとに複数の SSID に分割するのではなく、ユーザーが接続するWifi SSID名は 1 つだけで済み、デバイスとの通信にどの帯域を使用するかを信号強度に基づいて自動的に決定できます。互換性と周波数帯域の競合。

SmartConnect - TP-Link Talon AD7200 では利用できない機能です。

ただし、TP-Link Talon AD7200 にはこの「バンドステアリング」機能がないため、近くの電波エリアから遠くの電波エリアに移動する場合は、2 ～ 3 つの Wifi SSID をインストールする必要があります。この機能は、AD7200 が将来のファームウェア アップデートで利用可能になる可能性がありますが、不明です。

他の多くのサプライヤーが市場に参入してこの Wifi 規格の人気が高まると、この不便さは TP-Link ルーターの重大な弱点となります。それだけでなく、ユーザーはこのルーターの制限にあまり快適さを感じず、見た目よりも完全なオプションが登場するまで待つ傾向があるため、この不便さは現時点での AD7200 の可能性を制限することにもなります。

802.11ad は最後のフロンティアですか?

それでは、802.11ad が近い将来の Wifi の最終標準ではない場合はどうなるでしょうか?

すでにいくつかのリビジョンがあり、802.11ac と 802.11ad は今後 3 年以内にリリースされる予定です。 1 つ目は 802.11ax で、2.4 GHz と 5 GHz の周波数帯域を使用し、1024QAM 信号処理と OFDMA をサポートするため、全体の速度が大幅に向上します。ただし、最大 10 Gbit/s のテスト速度がありますが、それを実現できるのはデータ ラボのみであり、この規格が正式に発表されるのは 2019 年になる予定です。

802.11ad の拡張バージョンである 802.11ay もあります。この標準では、チャネル ボンディングと MU-MIMO (複数入出力接続テクノロジ) が追加され、スループットが 20 ～ 40 Gbit/s に向上し、カバレッジが 300 ～ 500 m に拡張されます。このアップグレードは 2017 年に登場する予定なので、第 2 世代の 60 GHz ルーターも来年の今頃に登場する可能性があります。

しかし、カバレッジの制限は、より高い周波数の標準を導入しないことに大きな影響を与えています。ただし、完全に異なる周波数領域、つまり可視光を使用することで Wifi をさらに高速化する研究もあります。 「Li-Fi」と呼ばれるこのケーブルは光ファイバーケーブルに似ていますが、電球によって全方向に伝送されます。この標準では、可視方向を常に維持する必要があることに加えて、大量の電力を消費し、他の光源からの干渉を受けやすいため、カバレッジが依然として問題となります。

一方、カバレッジを拡大するために低い周波数を優先する他の規格もあります。 802.11ah 標準と同様、1GHz 周波数帯域のカバー範囲は最大 1 km で、エネルギー消費は非常に低くなりますが、データ速度は約 150 Kbps のみです。このような速度を備えたこの規格は、単純なインターネット接続のみを必要とする IoT デバイスへの接続に最適です。

同様に、802.11af 標準 (スーパー Wifi またはホワイト エリア Wifiとも呼ばれます) の周波数はさらに低く、54 MHz ～ 790 MHz であり、非常に長距離の送信が可能です。ただし、周波数範囲が認可されたテレビ通信の範囲を超えており、デバイスが動作する周波数を認証するには GPS 位置確認が必要であるため、家庭での使用にはほとんど役に立ちません。

現在、802.11ad は依然として家庭用 Wifi テクノロジーの最高峰ですが、この規格がさらに普及して価格が大幅に下がるまでは、しばらく待つ必要があるでしょう。