IEEE802.11 無線LAN(Wi-Fi)規格

1

IEEE802.11規格

現在主流の無線LAN技術は、IEEE802.11規格です。802.11ワーキンググループ(WG : Working Group)が策定している規格です。802.11ワーキンググループ内にさまざまなタスクグループ(TG : Task Group)があります。各タスクグループが規格の改定や修正を担当しています。タスクグループにはアルファベットが割り当てられていて、タスクグループによる改定された規格には「IEEE802.11n」というようにタスクグループのアルファベットがつけられています。

リンク

IEEE802.11ワーキンググループの詳細は、以下のリンクをご覧ください。

www.ieee802.org

IEEE 802.11, The Working Group Setting the Standards for Wireless LANs

https://www.ieee802.org/11/

IEEE802.11規格は、無線LANでのデータ送受信そのものについての主要な規格と、セキュリティやQoS制御といった付加的な機能についての規格に分かれます。

主要な規格

無線LANでのデータ送受信に関わる主要な規格として、以下のものがあります。

規格名称	周波数帯域	伝送速度	標準化年
IEEE802.11	2.4GHz帯	2Mbps	1997年
IEEE802.11a	5GHz帯	54Mbps	1999年
IEEE802.11b	2.4GHz帯	11Mbps	1999年
IEEE802.11g	2.4GHz帯	54Mbps	2003年
IEEE802.11n	2.4/5GHz帯	600Mbps	2009年
IEEE802.11ac	5GHz帯	6.93Gbps	2013年
IEEE802.11ax	2.4/5/6GHz帯	9.6Gbps	2021年

表無線LANのデータ送受信そのものに関する主要な規格

付加的な規格

無線LANの付加的な機能についての主な規格を以下の表に簡単にまとめています。

規格名称	概要
IEEE802.11d	オリジナルの802.11規格で準拠しているアメリカ、日本、カナダ、ヨーロッパ以外の地域で動作するための要件と定義を追加しています。
IEEE802.11e	QoS要件をサポートするための媒体アクセス制御方式(HCF : Hybrid Coordination Function)が定義されています。
IEEE802.11h	DFS(Dynamic Frequency Selection)/TPC(Transmit Power Control)の仕組みを定義しています。また、U-NII-2の新しい周波数帯域のサポートも追加されています。
IEEE802.11i	より強力な暗号と認証方式をサポートしたRSN(Robust Security Network)を定義しています。802.11iに準拠したWi-Fiの認証プログラムがWPA2です。
IEEE802.11j	4.9GHzおよび5GHzの周波数帯での動作について日本の規制当局の承認を得るための規格です。
IEEE802.11k	無線媒体を効率よく利用するためのリソースの計測方法RRM(Radio Resource Management)を提供します。
IEEE802.11p	ITS(Intelligent Transport System)アプリケーションをサポートするための規格です。
IEEE802.11r	アクセスポイント間のローミングを高速化するFSR(Fast Secure Roaming)をサポートします。
IEEE802.11s	アクセスポイントのメッシュサービスを提供するための機能を定義しています。

802.11とWi-Fi

802.11規格について、製品を開発するベンダによって解釈に相違があります。そのため、802.11規格に準拠した製品でも、異なるベンダでは相互接続がうまくできないことがありました。

そこで、無線LAN製品を開発するベンダがWECA(Wireless Ethernet Compatibility Alliance)という業界団体を立ち上げて、それぞれの製品の相互接続性を認証するようになっています。WECAはその後、Wi-Fi Allianceとなっています。Wi-Fi Allianceが相互接続性をテストして認定した製品にWi-Fiの認証を与えています。Wi-Fiに準拠した製品には、以下のようなロゴがつけられて、相互接続性が保証されます。

リンク

Wi-Fi AllianceのWebサイト

www.wi-fi.org

Wi-Fi Alliance

https://www.wi-fi.org/ja

無線LANが広く普及するようになって、あまり技術に詳しくないユーザも多く無線LANを利用しています。そうしたユーザにとって「IEEE802.11」ではじまる規格名称はわかりづらいものです。Wi-Fi Allianceはマーケティング用語として、無線LANのことを「Wi-Fi」と表現するようになっています。今では、IEEE802.11規格の無線LANのことを「Wi-Fi」と呼ぶことが一般的です。特にIEEE802.11n以降の主要な無線LAN規格は、以下のように呼んでいます。

IEEE802.11n	Wi-Fi 4
IEEE802.11ac	Wi-Fi 5
IEEE802.11ax	Wi-Fi 6

表「Wi-Fi」規格

Wi-Fiのあとの数字が技術の世代を表しています。数字が大きいほうがより新しい世代の技術で高速な通信ができるということがパッとわかりやすくなります。

802.11規格(Wi-Fi)のポイント

802.11規格(Wi-Fi)は、OSI参照モデルでは物理層～データリンク層までです。データリンク層をもう少し細分化して、MAC副層までです。802.11規格のポイントは、簡単に言えば「無線LANのインタフェース間でデータを電波に載せて送り届ける」ことです。そのために、以下のようなことを決めています。