【無線ネットワーク】無線LANの基礎知識

無線LANとは、有線を必要としない電波通信によるLANのことです。

無線LANの接続方法や規格、チャネルなど、基礎知識を説明していきます。

接続方法
1. インフラストラクチャモード
2. アドホックモード
規格
変調方式
Wi-Fi
チャネル
高速化技術
1. チャネルボンディング
2. MIMO

接続方法

無線LANにおける接続方法には、インフラストラクチャモードとアドホックモードの２種類があります。

それぞれについて説明していきます。

インフラストラクチャモード

インフラストラクチャモードは、無線LAN端末がアクセスポイントを経由して通信する方法です。

無線LANで通信する場合、基本的にはアクセスポイントを経由するため、インフラストラクチャモードが主流です。

Wi-Fiを使うときなども、アクセスポイントにアクセスしていますよね。

また、アクセスポイントに接続する際に、無線LAN端末はSSIDを指定して接続します。

SSIDとは、アクセスポイントで設定でき、無線LANのセグメントの識別に使われます。

複数のアクセスポイントを論理的に束ね、広範囲に同一ネットワークの電波を飛ばしたいときは、ESSIDをすべてのアクセスポイントに設定します。

ESSIDとは、SSIDを拡張したもので、複数のアクセスポイントに同一のSSIDを設定することで、そのSSIDが届く範囲を広げるために使われます。

また、インフラストラクチャモードには、２つの接続方法があります。

①パッシブスキャン
これは、アクセスポイントが定期的に発信している電波（ビーコン）を受信し、認識できたアクセスポイントへ接続する方式です。

②アクティブスキャン
これは、接続したアクセスポイントのSSID（またはESSID）をブロードキャストし、アクセスポイントからの応答により接続できる方式です。
このブロードキャストによる要求をプローブ要求、応答をプローブ応答と言います。

アドホックモード

アドホックモードは、無線LAN端末がアクセスポイントを経由せず通信する方法です。

こちらはあまり使われませんが、利用シーンとしては、ゲーム機での通信などです。

近くの友達と通信して遊ぶときなどは、アドホックモードが使われています。

規格

無線LANの規格は、IEEE802.11によって規定されています。

規格によって、使用する周波数帯や最大速度が異なります。

規格	周波数帯	最大速度
IEEE802.11a	5GHz	54Mbps
IEEE802.11b	2.4Ghz	11Mbps
IEEE802.11g	2.4GHz	54Mbps
IEEE802.11n	2.4G/5GHz	600Mbps
IEEE802.11ac	5GHz	6.93Gbps

【特徴】
・2.4GHz帯
直進性は弱いが、電波の回り込みが大きいため、障害物などがあってもある程度電波が届きやすい
・5GHz帯
直進性が強いが、電波の回り込みが少ないため、障害物などには弱い

状況や環境によって、使い分けが必要ですね。

変調方式

無線LAN(IEEE802.11b以外)における変調方式は、OFDMという方式が用いられます。
OFDM：Orthogonal Frequency Division Multiplexing

OFDMとは、直行周波数分割多重方式のことで、複数のサブキャリアと呼ばれる周波数帯を同時に使用することで、通信速度を高める方式です。

Wi-Fi

Wi-Fiとは、無線LAN製品の中で、「Wi-Fi Alliance」という団体によって認定された製品のことを指しており、Wi-Fi認定された機器同士は、相互に接続できることが保証されます。

チャネル

チャネルとは、各周波数帯に設定されている複数の伝送路のことです。

チャネルは、重なっていなければ同時に利用することができます。

例として、IEEE802.11gのチャネル構成で説明します。（以下の図）
この場合、チャネル1/6/11という組み合わせや、チャネル2/7/12という組み合わせだと３チャネル同時に利用することができます。
利用できないのは重なっているチャネルなので、チャネル6を利用する場合、重なっているチャネル2〜10は利用できません。

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