モバイルWiFiのWiMAXとWi-Fiって具体的に何が違うの?

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「WiMAX」と「Wi-Fi」どちらもインターネット通信ができる規格としてよく耳にする言葉ですが、どのような違いがあるのかと聞かれたら、答えられない人は多いのではないでしょうか。

実際私もどこまで正確に知っているのかと聞かれると答えに窮してしまう部分もあります。

そこで、WiMAXとWi-Fiの違いや周波数についての自分の忘備録もかねて色々と書籍や情報を読んみ、内容をまとめてみました。

WiMAXとWi-Fiの違い

WiMAXとWi-Fiは、どちらも無線でインターネットに接続できる通信技術です。

簡単に説明をすると、WiMAXが免許を要する周波数・Wi-Fiが免許不要な周波数を利用して無線でインターネットへの接続を行うという違いが存在します。

また、専用周波数帯を所有しているWiMAXは安全に通信を行える工夫を盛り込むことができるため、Wi-Fiと比べてセキュリティ面に優れている点があります 。

WiMAXとは?

WiMAXとは「Worldwide Interoperability for Microwave Access」の略称で、無線LANよりも広い範囲で高速インターネット通信を無線で行える技術のことです。

WiMAXはUQコミュニケーションズというプロバイダによって提供されているサービスで、データ通信量無制限のギガ放題と呼ばれるプランがあるため安い月額料金でインターネットを思いっきり使用できるメリットがあります。

また、WiMAXは持ち運び可能なモバイルルーターなので、通信可能なエリア内であれば自宅や外出先でもインターネットに接続することができ、パソコンやスマホ、ゲーム機器など複数台に同時接続することも可能なため、固定回線とスマホの一本化を検討する人もいるくらいです。

WiMAXの通信規格と実際の速度

WiMAXの通信規格は、電気通信に関連する規格を国際的に標準化する団体である米国電気電子学会(IEEE)によって定められたIEEE802.16と呼ばれる周波数を利用した無線通信規格を基に作られています。

モバイル回線の印象が定着しているWiMAXですが、元々は自宅や会社など固定で利用する無線インターネット通信を目的とした「固定WiMAX(IEEE802.16-2004 )」として開発されました。

その後、移動しながら無線インターネット通信を行うことを前提にして、固定WiMAXにハンドオーバーと呼ばれる基地局を切り替えながら連続して通信を行う技術を加えて開発されたのが、現在のWiMAX「モバイルWiMAX(IEEE802.16e)」です。

また、WiMAXの最新規格であるWiMAX2+は、無線LANの5GHz帯を使用する際に気象レーダーなどに影響を与えないための機能を追加したIEEE802.16hを規格としています。

WiMAXの通信速度に関しては、動画の視聴やホームページの閲覧などダウンロードする速度「下り」最大220Mbps、データやメールの送信などアップロードする速度「上り」最大13.3Mbpsとなっており、体感速度も固定回線とあまり差がないため高速なインターネット通信を行うことができます。

実際は下り1Gbpsの固定回線と220Mbpsではその速度差は5倍で、実際のスピードテストでは大きく水をあけられます。

ですが、実用速度で見ればWiMAX2+でも必要十分な速度が確保されており、日常的な利用に関してその速度に困ることはありません。

これは乗用車とスポーツカーの違いにも似ていますね。どんなに速く走れても、それを活用できる人や環境がないとスポーツカーは性能を発揮できません。

多くの人がミニバンやSUVなど人も荷物もバランスよく積める乗用車を買い求めるように、モバイル回線はスペックだけを追い求めるのではなく価格と実用性を重視して選択すると良いでしょう。

使い勝手の面でみるなら、周波数も2.5GHzと大手キャリアよりも数値の高い周波数帯によって 強く奥まった建物や地下の通信を若干苦手としているものの、基地局整備も進み、エリア内であれば非常に安定した電波強度と通信速度で容量の大きいデータの転送が可能です。

Wi-Fiって何?WiMAXと何が違うの?

Wi-Fiとは「Wireless Fidelity」の略称で、パソコンやスマホ、ゲーム機器などを無線で接続することによってインターネット通信を行うことができる技術です。

ただし、Wi-Fiを使用するにはWi-Fiルーターと呼ばれる機器が必要となります。

Wi-Fiルーターとは、限られた範囲内でデータ通信可能なネットワークとパソコンやスマホなどの端末を無線で仲介するための機器で、据え置きタイプとモバイルルーターの2種類があります。

1.据置型無線LANルーター

据置型の無線LANルーターは、自宅や会社にある固定回線とWi-FiルーターをLANケーブルで繋ぎ電波を飛ばすことでその場所をWi-Fiスポット化し、電波の届く範囲内で無線インターネット通信を行うことができます。

近年、大手キャリアやインターネット通信業者では、カフェや空港など人の集まる場所にWi-Fiを提供しているところが多く、海外訪日客が増える2020年の東京五輪に向けて、飲食店や公共施設を中心にさらにスポットが拡大することが見込まれています。

2.モバイルルーター

モバイルルーターは、スマホで使われる通信方式である3GやLTE、AXGP回線を使用して無線でインターネットに接続することができる機器で、イーモバイルの「Pocket Wi-Fi」やdocomoの「モバイルWi-Fiルーター」などが挙げられます。

持ち歩きタイプのため据置型の無線LANルーターより発信するWiFiの電波が弱くなるのも特徴です。

モバイルルーターを契約している会社の通信方式のエリア内であれば、どこでもデータ通信が可能なため、場所に限定されずインターネット通信を行うことができるメリットがあります。

Wi-Fiの通信規格とその変遷

Wi-Fiの通信規格は、無線LAN規格である IEEE802.11規格を基準としており、IEEE802.11規格を利用した無線LAN機器に対してテストで他の製品と正常に通信可能であれば、その機器に「Wi-Fi」の名前やロゴを銘打って使用することが許可されます。

WiMAXのロゴには「a」「b」「g」「n」「ac」などのアルファベットも一緒に表示することができ、無線LAN機器がIEEE802.11のどの規格に対応しているかも一目で分かるよう工夫されているのです。

この「a」「b」などのアルファベットには「IEEE802.11」が省略されており、「a」は「IEEE802.11a規格」、「b」は「IEEE802.11b規格」という意味となっています。

では、IEEE802.11規格にはそれぞれどのような違いがあるのか、Wi-Fi規格の変遷に沿って詳しく説明していきます。

まず、1999年にIEEE802.11規格を高速化させた規格として、2.4GHz帯を利用した「IEEE802.11b」と5GHz帯を利用した「IEEE802.11a」が規格化されました。

2003年には「11b」を高速化させた「11g」、さらに2009年には「11a」と「11g」を高速化させた「11n」が開発されました。

この「11n」では、2.4GHz帯と5GHz帯を使用することができ、通信速度も600Mbpsと他の規格よりも高速な無線データ通信が行えるようになったのです。

その後、2014年に「11n」を6.9Gbpsまで高速化させた「11ac」が現在の最新のWi-Fi規格です。

Wi-Fi規格の変遷を簡単に表にすると下記のようになります。

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このように、アルファベットはIEEE802.11規格のバージョンを表しています。パソコンやWi-Fiルーターなどの端末は製品によって対応できるバージョンが異なります。

ルーター側の規格が最新でも、端末側が規格に対応していなければ速度の恩恵には預かれないのです。

利用するスマホやPC機器対応規格で速度の上限が決まっていることを理解して、購入する前に対応可能なバージョンを確認すると良いでしょう。

もちろん将投購入するであろう機器を見越して最新のルーターを購入しておくのも一つの手段です。

私たちの生活に馴染みのある周波数は?

無線LANは、周波数を利用して電波を飛ばすことで無線データ通信を行うことができる技術ですが、電波も一つの資源と考えられているため法律上使用できる「周波数帯域」が決められています。

「周波数帯域」とは、「帯域幅」や「周波数帯」などとも呼ばれており、電波通信を行う周波数の範囲(幅)のことを言います。

この周波数の幅が広いほど、一回で多くのデータをやり取りすることが可能なのです。

現在、無線LAN規格が使用できる周波数帯域は「2.4GHz帯」と「5GHz帯」ですが、この2つの周波数帯の特徴は異なります。

2.4GHz帯

2.4GHz帯は無線LAN機器に使用される以外にも、産業、科学、医療用の機器にも使用されている周波数帯の1つであることから「IMSバンド(Industry-Science-Medical)」とも呼ばれています。

基本的に、周波数帯は通信や公共業務用に割り当てられるため、免許を取得する必要がありますが、2.4GHz帯はBluetoothや電子レンジ、ワイヤレス電話など微弱な電波が必要な電子機器でも自由に使用できる周波数帯として開放されているため免許が必要ありません。

このように、様々な機器が2.4GHz帯を使用することができますが、無線LAN(Wi-Fi)機器を使用してデータ通信を行っている最中に近くの電子レンジなどを使用すると電波同士がぶつかり合うため、通信が不安定になったり途切れたりする可能性があるのです。

ただし、5GH帯よりも遠くまで電波が届きやすく、遮蔽物があっても通信への影響が少ないというメリットがあります。

5GHz帯

5GHz帯は、ISMバンドに含まれる周波数帯ではないため、この周波数帯を使用している電子機器も少なく、2.4GHz帯と違って他の機器と電波がぶつかる可能性が低く安定した通信を行うことができます。

ただし、5GHz帯は、2.4GHz帯と比べて速い通信速度で容量の大きいデータを送ることが可能ですが、電波の直進性が強いため遮蔽物に弱く、電波の届く距離も短いという点があるのです。

また、5GHz帯は無線LAN以外にも気象レーダーや航空機レーダーなどでも使用されています。

そのため、現在5GHz帯に対応した無線機器にはDFSやTPCと呼ばれる気象レーダーなどに影響を与えないための機器を搭載することが義務づけられているのです。

まとめ

WiMAXは「IEEE802.16規格」、Wi-Fiは「IEEE802.11規格」と同じ無線通信技術でも基準となる規格自体が異なり、Wi-Fiは無線LAN規格の中の一つのブランドのようなものだということが分かりました。

Wi-Fiルーターやパソコンなど無線LANを使用した機器は、製品によって対応可能な規格が異なり、使用する周波数帯域にもそれぞれ違った特徴があるため、無線LAN機器を購入する前には、その製品がどの規格に対応しているかを確認するといいでしょう。