Wi-Fi 6/Wi-Fi 6E
無線接続性により生活を豊かに
Wi-Fi 6とWi-Fi 6EはIEEE 802.11axプロトコルを使用しています。Wi-Fi 6の拡張規格であるWi-Fi 6Eは、6 GHz帯(5.925~7.125 GHz)および2.4 GHz帯と5 GHz帯を使用し、Wi-Fi 6では2.4 GHz帯と5 GHz帯を使用します。2.4 GHz帯と5 GHz帯の2つのバンドは合わせて最大572 MHzの周波数帯域幅を利用可能ですが、6 GHz帯では最大1,200 MHzときわめて広い帯域幅を利用可能です。このため、高速・大容量データ通信により、AR/VRやスマートファクトリーにおける画像・映像伝送など、新たなサービスの導入が進められています。
Wi-Fi 6E活用の利点
Wi-Fi 6Eで追加された6 GHz帯を利用することで、2.4 GHz帯および5 GHz帯を利用した場合と比べて、次の利点があります。
- 広帯域の活用による高速・安定通信の実現
6 GHz帯は最大1,200 MHzの広い帯域を持つため、電波の混雑や干渉を回避し、安定かつ高速な無線通信を実現できます。 - チャネル幅拡張による通信速度の向上
チャネル幅が160 MHzに拡張されたことで、従来の80 MHzのチャネル幅と比べて、最大データ転送速度が2倍になります。
6 GHz帯利用における無線機器の課題
6 GHz帯の利用には多くの利点が挙げられる一方、すでに現行サービスで利用されている、無線免許の取得を必要とするシステムの利用が優先されるため、次の制限が設けられています。
既存免許システムを保護するためのルール
6 GHz帯は高い信頼性が求められる通信サービスで使用されており、それらの業務に支障を与えないため、米国などでは送信電力制限や干渉回避技術(AFC: Automated Frequency Coordination)を搭載することが義務付けられています。無線LANの使用に許可される周波数・送信電力・電力密度は、デバイスの役割(アクセスポイント/ステーション)・設置場所(屋外/屋内)によって異なります。そこで、6 GHz帯をサポートする無線LAN製品の開発では、製品種別に応じた規制を遵守できていることを検証する必要があります。
*:Automated Frequency Coordination
屋外で無線LANアクセスポイントを動作させる時、その場所で免許システムに干渉しない周波数情報をAutomated Frequency Coordination(AFC)システムから取得する
Wi-Fi 6/6E対応無線機器の課題
6 GHz帯の課題に続き、Wi-Fi 6/6E共通の課題を取り上げます。
無線周波数の共存
2.4 GHzおよび5 GHzの周波数帯は、Industrial, Scientific and Medical (ISM) バンドとして知られており、国際電気通信連合 (ITU) によって産業・科学・医療分野で汎用的に使用するために割り当てられています。
2.4 GHz帯は、電子レンジ、Bluetooth®*技術、特定小電力無線なども免許不要で利用できます。また、5 GHz帯の一部は気象・船舶レーダの利用が優先されています。そのうえ、他の無線LAN機器の増加により、2.4 GHz帯、5 GHz帯ともに帯域がひっ迫しています。このため、他の機器からの干渉を受けて接続が不安定になったり、通信速度が低下したりすることがあります。そこで、無線機器の開発時には、こうした通信の不安定性や速度低下が無線機器自体の性能に起因していないことを見極める必要があります。
* Bluetooth® のワードマークおよびロゴは、Bluetooth SIG, Inc.が所有する登録商標であり、アンリツはこれらのマークをライセンスに基づいて使用しています。
使用制限のある160 MHzチャネル幅
最大160 MHzのチャネル幅を使うことで高速データ通信が可能です。しかし、2.4 GHz帯や5 GHz帯では、このチャネル幅を確保できる帯域は限られています。そこで一般的には、接続可能なデバイス数を増やすため、チャネル幅を40 MHz以下に設定して運用されるケースが多くなっています。このことから、無線LAN機器の性能評価では、実際の運用環境に合わせてチャネル設定が適切に行われていることを確認することが重要です。
Wi-Fi 6/6E対応機器向け試験ソリューション
無線LAN通信における多くの問題は、6 GHz帯の活用によって解決されることが期待されています。しかし、6 GHz帯を含むWi-Fi 6E対応製品の開発では、前述の課題を解決するために、無線通信特性を評価し、製品の性能を改善する必要があります。
アンリツのワイヤレスコネクティビティテストセット MT8862Aは、IEEE 802.11ax規格に準拠し、2.4 GHz, 5 GHz, 6 GHzの3バンドに対応したRF送受信測定器です。直接ハードウェアを制御する「ダイレクトモード」と、無線LANプロトコルメッセージングを使用する「ネットワークモード」を備えており、試作品から完成品の検査まで、幅広いシーンでの試験をサポートします。また、オプションの追加により、Over-the-Air (OTA)環境下で2x2 MIMOのRF送受信特性試験も可能です。
アプリケーションノート:
IEEE802.11beの規格に沿った送信&受信特性の評価に