エンタープライズ Wi-Fi のパフォーマンスに関する一般的な問題のトラブルシューティング

ワイヤレスが増えると問題が増える

今日のほとんどのユーザーは、ラップトップ、タブレット、スマートフォンを企業の LAN にワイヤレスで接続しています。モノのインターネット（IoT）デバイスの増加により、商業ビル全体のワイヤレス接続へのユーザーの依存度はさらに高まっています。Wi-Fi の費用対効果、広範囲にわたるカバレッジ、多用途のデータレート、電力効率、堅牢なセキュリティ機能を組み合わせることで、Wi-Fi を優先的に選択できます。

日常業務における Wi-Fi の重要な役割を考えると、IT 管理者は企業全体で堅牢かつ信頼性が高く、セキュアなワイヤレス・パフォーマンスを優先する必要があります。しかし、最近の Wi-Fi 技術の進歩により、動作周波数、チャンネル、チャンネル幅、セキュリティ・プロトコルが増え、それに伴い設定がより複雑になり、問題が発生する可能性も高まりました。一般的な Wi-Fi 問題を理解することは、それらを効果的にトラブルシューティングするために不可欠です。

違法および非推奨の Wi-Fi チャネル

連邦通信委員会（FCC）と国際電気通信連合（ITU）は、超高周波（UHF）電磁スペクトルの範囲で 2.4 GHz、5 GHz、および 6 GHz 周波数帯域を Wi-Fi に割り当てました。以前の世代は 2.4 GHz および/または 5 GHz 帯域内で動作していましたが、FCC が 2020 年に 6 GHz 帯域をオープンした後、Wi-Fi 6E は GHz 帯域を含むように拡張されました。

隣接チャンネル干渉（ACI）

Wi-Fi の干渉は、周囲の無線信号によって他の無線信号が妨害されることで発生し、ネットワーク速度の低下や接続の遅延を引き起こします。干渉は、同じ周波数で動作する外部ソースからの電磁放射によって引き起こされる可能性があります。主に 2.4 GHz 帯に影響が生じます。この周波数帯では、電子レンジ、コードレス電話、Bluetooth デバイス、さらには一部の照明器具がノイズを発生させる可能性があるためです。

• • 隣接チャネル干渉は、近接する無線アクセス・ポイント（AP）が重複するチャネルを使用する際に発生し、互いに「かぶって話している」ような状態を引き起こします。これは、チャネルが重複する 2.4 GHz 帯域内で発生します。例えば、チャネル 1 とチャネル 3 で動作している同じエリアの AP は互いに干渉する可能性があります。そのため、2.4 GHz 帯域のチャネル 1、6、および 11 のみを使用するのが最善です。


• • 同一チャネル干渉は、2 つ以上の AP が同じチャネルを使用している場合に発生します。これは、2.4 GHz、5 GHz、および 6 GHz 帯域で発生する可能性があります。例えば、2 つの AP が 5 GHz 帯のチャンネル 36 で動作しており、物理的にも近接している場合、互いに干渉を引き起こす可能性があります。送信電力と受信範囲も、同一チャネル干渉に影響を与える可能性があります。送信出力を下げたり、同じチャネルを使用する AP 間の距離を広げたりすることで、受信範囲の重複を防ぎ、干渉を軽減することができます。
  
  5 GHzおよび 6 GHzの周波数帯では、より高いスループットを実現するために 40 MHz、80 MHz、または 160 MHzといった広いチャンネル幅を使用すると、非干渉チャネルの数が減少するため、同一チャネル干渉が発生する可能性が高まります。例えば、80 MHz 幅のチャンネル 42（チャンネル 36、40、44、および 48）で動作する AP は、40 MHz 幅のチャンネル 38（チャンネル 36 と 40）で動作する別の AP と干渉を引き起こす可能性があります。これらの帯域の同一チャネル干渉を回避するには、同じ環境で異なるチャネル幅を慎重に設定することが不可欠です。

劣悪な Wi-Fi 信号強度

Wi-Fi 信号強度はデシベル・ミリワット（dBm）で測定され、負の値で表されます。dBm 値が高い（ゼロに近い）ほど、信号が強いことを示します。強い信号は、データ転送速度の向上と信頼性の高い接続に直結します。通常、-67 dBm 以上の信号強度は、音声や電子メールなどのほとんどのアプリケーションをサポートしますが、ビデオ・ストリーミングでは -50 dBm 以上の信号強度が推奨されます。信号が -80 dBm 以下に低下すると、通常ほとんどのアプリケーションでは弱すぎて使用できず、接続自体が不可能になる可能性があります。

信号強度の低下には、いくつかの要因が考えられます。

• • 他の無線信号からの干渉、AP からの距離が遠すぎること、および視界が遮られていることが、一般的な原因です。


• • 天井が高い環境では、信号強度を向上させるために、ネジ付きロッドまたはケーブル吊り下げキットを使用して AP を低く取り付ける必要があります。


• • より強い信号を得るには、可能な限り水平な AP 方向も推奨されます。


• • 物理的な障害物も信号強度を低下させる可能性があります。2.4 GHz 帯は混雑しやすく干渉の影響を受けやすい一方で、信号の経路損失が低いため、より広い範囲をカバーでき、建材を透過する能力（伝播特性）に優れています。5 および 6 GHz 帯は、壁、ドア、家具、特にコンクリートや金属などの材料による信号減衰の影響を受けやすくなります。

Wi-Fi サイト・サーベイを実施することは、施設内の最適な AP 配置を決定するために不可欠です。

高いチャンネル利用率

チャンネル利用率は、Wi-Fi チャネルのビジー状態を帯域幅の利用率として測定します。最適な音声、データ、ビデオ伝送パフォーマンスを得るために、専門家はチャンネル利用率を 50% 未満に抑えることを推奨します。チャネル利用率が高いと、スループットが低下し、レイテンシーが増加し、パケット損失や接続損失につながります。  

• • 隣接チャネルや同一チャネルの干渉を含む他の無線デバイスからの干渉は、チャンネル利用率が高くなる一般的な原因です。同じチャネル上の多数のクライアントも要因となり得ます。チャンネル利用率が高いにもかかわらずクライアント数が少ない場合、干渉が原因である可能性が高いです。クライアントが多いために利用率が高くなっている場合、AP を追加することが解決策のように思えるかもしれませんが、同じチャネルで動作する場合は問題を悪化させる可能性があります。広い開放的なエリアでは、指向性アンテナを使用することで、受信範囲を集中させ、チャンネル利用率を向上させることができます。


• • 無線ネットワーク（SSID）が多すぎると、チャネル利用率も高くなる可能性があります。デバイスやユーザーグループ（従業員や訪問者など）の分離に有用ですが、過剰な SSID はチャネルのオーバーヘッドを発生させます。低速なデータレートの古いデバイスは、より多くの通信時間を占有するため、この問題をさらに悪化させます。古いデバイスをアップグレードしたり、AP で低速なデータレートを無効にしたり、特定のチャネルを遅いデバイスに割り当てると、この問題を軽減できます。

脆弱なセキュリティ

古いセキュリティ・プロトコル、古いファームウェア、無効化された暗号化、脆弱なパスワードは、AP のセキュリティを脆弱にする原因となります。

ワイヤレス・セキュリティ・プロトコルは、ユーザーとネットワークを保護するために長年にわたって大きく進化してきました。初期の標準規格であった WEP は、セキュリティ上の脆弱性が理由で時代遅れとなりました。WPA と WPA2 は改善をもたらしましたが、WPA3 が現在の推奨標準であり、パスワードの共有や認証を強化するためのセキュアなハンドシェイクではなく、個人化された暗号化によって最も強力な保護を提供します。すべての AP で WPA3 プロトコルを使用することが推奨されます。

最適な Wi-Fi パフォーマンスを実現するには、包括的な分析が不可欠

Wi-Fi の理解とトラブルシューティングは、現代のビジネスとそのワイヤレス・デバイスをサポートする上で非常に重要です。2.4 GHz、5 GHz、6 GHz帯を解析できる Wi-Fi テスターは、Wi-Fi 環境を最適化するために不可欠です。これらのツールは、各周波数帯域内の各チャネルのスナップショットを提供し、重複チャネル、信号強度、およびチャネル利用率を識別する必要があります。また、MAC アドレス、暗号化プロトコル、周波数、チャネル、信号強度、データ速度などの AP 固有のデータも示す必要があります。

フルーク・ネットワークスは、有線および無線ネットワークの両方の健全性の維持について、お客様にサポートを提供します。受賞歴のある LinkIQ™ ケーブル+ネットワーク・テスターに、新たにシンプルで使いやすい Wi-Fi テスト・インターフェースを追加しました。このインターフェースは、Wi-Fi 1 から Wi-Fi 6E まで、あらゆる無線環境を包括的に分析します。

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