Wi-Fi 7 とWi-Fi 6：最新情報とネットワークにとっての意味

Wi-Fi 7とは？

Wi-Fi 7 は IEEE 802.11 の無線ネットワーク規格の第 7 世代で、2.4 GHz、5 GHz、および 6 GHz の周波数帯域で動作します。既存の Wi-Fi 6/6E 802.11ax 規格に採用されている多くの技術に基づいて、新しい Wi-Fi 7 802.11be 規格は 6/6E の 3 倍もの速度を実現し、最大理論速度は 46 GB/s、予備標準速度は 18 GB/s です。また、周波数のより柔軟な使用、干渉の低減、混雑した環境でより多くのデバイスを処理するための大容量を提供します。

Wi-Fi 7 は、いくつかの革新的な技術を活用してこれらの進歩を達成しています。

• • 高度な MIMO 空間ストリーム — Wi-Fi 4 802.11n 規格と共に 2009 年に導入されたマルチインプット・マルチアウトプット (MIMO) アンテナ技術は、各アンテナから複数の空間ストリームを通じてデータを送信することを可能にしました。ここ数年で、ストリームあたりの最大データレートとストリーム数が増加しています。Wi-Fi 7 は最大 16 ストリームに対応し、各ストリームあたり最大データ転送速度が 2.9 GB/s に達します。


• • 4K-QAM — 直交振幅変調 (QAM) は802.11無線伝送の変調方式の一つで、電波の位相と振幅を変化させることで 1 回の伝送でより多くのデータを統合します。エンコードされる情報量は、位相 / 振幅の組み合わせ（シンボルまたはコンステレーション・ポイントと呼ばれる）および各シンボルにエンコードされるビット数に依存します。Wi-Fi 7 は、4096QAM (4K-QAM) を初めて採用した Wi-Fi 規格であり、4096 個のシンボルで構成され、各シンボルが 12 ビットのデータを運ぶことができます。


• • マルチリンク動作 — Wi-Fi 7 は、複数の周波数帯 (2.4 GHz、5 GHz、6 GHz) で同時に複数のチャネルを結合できる初めての Wi-Fi 規格で。これにより、デバイスは複数のリンクを活用して通信効率を向上させます。その結果、スループットの向上、遅延の低減、負荷の分散や干渉の軽減といったメリットが得られます。


• • 広帯域チャネル幅 — Wi-Fi はチャネル・ボンディングによって帯域幅を拡大します。これにより、2.5 GHz、5 GHz、6 GHzの周波数帯内で複数の狭いチャネルを結合し、広いチャネルを形成します。特に、5 GHzと 6 GHzの周波数帯では、20 MHz の小さなチャネルを統合することで、40 MHz、80 MHz、160 MHz の広帯域チャネルが実現します。Wi-Fi 7 は、6 GHz 帯域で 16 個の 20 MHzチャネルを結合し、320 MHz のチャネル幅を可能にする初の技術です。


• • 直交周波数分割多重アクセス (OFDMA) — 周波数内の複数のサブキャリアのデジタルデータをエンコードすることにより、OFDMA は複数のデバイスとの同時伝送を可能にし、輻輳問題を解決するためのより効率的な帯域幅の割り当てを可能にします。OFDMA はチャネルを「リソースユニット (RU) 」と呼ばれる小さな周波数割り当てに分割します。Wi-Fi 7 は、1 人のユーザーに対して複数のリソースユニット (RU) を割り当てる初の世代であり、周波数の柔軟な活用と干渉の低減が可能になります。

Wi-Fi 6/6E と Wi-Fi 7 の違いは何ですか？

8 個の空間ストリームとストリームあたりの最大データレート 1.2 GB/s で、最大理論データレート 9.61 GB/s を達成します。しかし、大きな違いが一つあります。2.5 GHz および 5 GHz 周波数帯域で動作することに加え、Wi-Fi 6E は 2020 年 4 月に FCC が Wi-Fi 用に開放したより広い 6 GHz 周波数帯域も活用しています。

29 個の重複しない 20 MHz チャネルを持つ 5GHz 帯域と比較して、6 GHz 周波数帯域はより多くの接続デバイスをサポートする 59 個のチャネルを備えており、スタジアムやアリーナなどの混雑したエリアでより優れたカバレッジを提供します。より多くの 20 MHz チャネルを持つ 6 GHz 帯域は、チャネル・ボンディングを通じて、多数のより広い結合チャネルを利用することも可能にします。例えば、5 GHz 帯域にある 29 個の重複しない 20 MHz チャネルは、14 個の40 MHz チャネル、7 個の 80 MHzチャネル、または 3 個の 160 MHz チャネルに結合することができます。6 GHz 帯域にある 59 つの重複しない 20 MHz チャネルは、29 個の 40 MHz チャネル、14 個の 80 MHzチャネル、および 7 個の 160 MHz チャネルを提供し、より多くの高帯域幅ユーザーをサポートします。

Wi-Fi 6E とWi-Fi 7 の概要

Wi-Fi 7 のその他の機能には、Wi-Fi 6 で導入されたターゲットウェイクタイム (TWT) の強化が含まれます。これにより、デバイスがデータの送受信のために起動するタイミングと頻度を調整できるため、消費電力が削減され、バッテリー寿命が向上します。これは、特定の間隔でのみデータを送信する必要があるワイヤレス・スマート・デバイス・センサーにとって特に理想的です。Wi-Fi 7 は制限 TWT (R-TWT) を使用しており、予約された送信時間に帯域幅を確保します。また、Wi-Fi 7 では 5G セルラーから Wi-Fi へのオフロードも可能で、シームレスな緊急通信が可能です。

そもそも誰が Wi-Fi 7 を使うのか？

Wi-Fi アライアンスは 2024 年 1 月に Wi-Fi 認定の 7 プログラムを発表し、一部のベンダーはすでに予備的な Wi-Fi 7 デバイスとルーターをリリースしています。しかし、Wi-Fi 7 はまだ初期段階にあり、可用性と展開は限られています。ほとんどの企業組織は、従来の Wi-Fi 4 および Wi-Fi 5 世代から Wi-Fi 6 へのアップグレードを開始したばかりであり、Wi-Fi は企業のビジネスニーズの大部分を容易にサポートします。

高密度環境をサポートし、2.5 GHz および 5 GHz 周波数帯域に重大な干渉が発生している場合、より高価な Wi-Fi 6E を選択する組織もありますが、Wi-Fi 6E でさえ Wi-Fi 6 に追いつくのにさらに数年かかります。Wi-Fi 7 の市場シェアが追いつくのは、2030 年以降になると予想されます。

^{Wi-Fi 6E は、市場で Wi-Fi 6 に追いつくまでに時間がかかると予想されています。アナリストは、Wi-Fi 7 が 2030 年まで追いつくとは考えていません。出典：Grand View Research}

Wi-Fi 7 を早期に導入するのは、スタジアムやアリーナ、コンベンションセンターなどの大型施設になる可能性が高く、これらの施設はすでに 6 GHz 帯での Wi-Fi 6E を導入し、高密度なデバイス接続をサポートしています。Wi-Fi 7 は、こうした施設にさらなる帯域幅と低遅延を提供し、マルチユーザー向けの拡張・仮想現実、高精細ビデオストリーミング、3D トレーニングやゲームなどの新しいアプリケーションをサポートします。しかし、現時点で 6 GHz で動作するデバイスは非常に少ないため、この周波数での混雑は当面の間は問題にはならないと予想されます。

Wi-Fi 7 はネットワークにどのような影響を与えますか？

幸いなことに、2.5 GHz、5 GHz、6 GHz で動作する Wi-Fi 7 は、以前のすべての Wi-Fi 世代と下位互換性があり、ネットワーク上の既存のすべてのデバイスと動作します。ただし、Wi-Fi 7 はネットワーク配線インフラにある程度の影響を与えます。

Wi-Fi 6 および 6E では、最大データ速度をサポートするために少なくとも 1 本のカテゴリー 6A（またはリンクが 30 メートル以内であればカテゴリー 6）の 10 GB/s 接続が必要ですが、TIA-568 および IEEE 802.11ax 規格では各アクセス・ポイントに 2 本のカテゴリー 6A 接続を推奨しています。この推奨に従ってネットワークを構築している場合、初期の Wi-Fi 7 機能をサポートするには問題ありません。ただし、将来に利用可能な最大スループットをサポートするには、各アクセス・ポイントに 4 本のカテゴリー 6A ケーブル、または 1 本のデュプレックス・ファイバー接続が必要です。配線に関する要件について詳しくは、「Wi-Fi 向けのケーブル配線」をご覧ください。

Wi-Fi 7 ネットワークのテスト

テストは、信頼性の高い Wi-Fi パフォーマンスとカバレッジを確保する上で重要な役割を果たします。Wi-Fi 7 アクセス・ポイント（カテゴリー 6A またはファイバー）の接続に必要なケーブル配線は十分に確立されているため、フルーク・ネットワークスの DSX CableAnalyzer™ シリーズのメタル線ケーブル認証ツールや、CertiFiber® Pro 光損失テスト・セットなどのメタル線またはファイバー認証テスターを使用することで、サポートするケーブル設備の適合性試験を簡単に実施できます。

Wi-Fi 7 デバイスを含むほとんどの商用 Wi-Fi アクセス・ポイントは、PoE (Power over Ethernet) に依存しています。Wi-Fi 7 アクセス・ポイントは、空間ストリームの全範囲をサポートするのにより多くの電力を必要とする可能性があります。こうした電力需要の増加を考えると、PoE テストは非常に重要です。LinkIQ ケーブル + Wi-Fi+ ネットワーク・テスターのようなテスターは、電源供給装置 (PSE) とアクセス・ポイント間の PoE クラスの互換性を検証できます。回路に負荷をかけて、スイッチからケーブル配線全体に電力が供給されていることを検証し、さらに詳細（ハードウェアとソフトウェアの要求とペアの使用）を得ることができます。

Wi-Fi 7 のカバレッジとパフォーマンスをテストし、不正なデバイスや干渉の問題を特定するには、RF 対応テスターが必要です。現在、利用可能な Wi-Fi 7 デバイスが少なく、導入が限られているため、Wi-Fi 7 準拠の RF テスターの必要性はほとんどありません。早期導入する組織にとっては、Wi-Fi 6E 対応のテスターが当面の間は役立ちます。これらのテスターは、2.5 GHz、5 GHz、6 GHz の周波数帯を確認できるためです。

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