ダウンロードホワイト ペーパー802.11n ワイヤレス テクノロジーの概要次世代のハイ パフォーマンス ワイヤレスの展開 イントロダクションこの 10 年のうちに、何百万もの企業や家庭のなかで、ワイヤレス LAN テクノロジーは使ってみたいテクノロジーから不可欠なテクノロジーへと発展しました。このテクノロジーは今も発展し続けています。Institute of Electrical and Electronics Engineers（IEEE）ドラフト 802.11n 標準は、新世代の高速ワイヤレス LAN ソリューションを可能にします。 802.11n 標準は、いくつかの点で以前のワイヤレス LAN テクノロジーよりも優れています。最も注目すべき利点は、信頼性とアプリケーション データ スループットの大幅な向上です。ただし、802.11n ワイヤレス ソリューションの導入を決定する前に、802.11n テクノロジーは以前のワイヤレス ソリューションとどのように違うのか、802.11n の標準化作業の状態はどのようになっているか、802.11n は、現在展開されているワイヤレス クライアントやアクセス ポイントとの互換性があるか、802.11n を導入するタイミングを決定するために検討が必要な要因は何かなど、企業はいくつかの項目を検討する必要があります。 802.11n について適切な情報に基づいた決定を行うことができるように、この概要では上記およびその他の質問の回答を示します。また、802.11n テクノロジーの現在の状態について詳しく説明し、シスコがこの新しい標準に段階的にアプローチしている理由を説明します。最後に、IEEE 802.11n 標準に準拠していると Wi-Fi で認定されたモジュラ型のエンタープライズクラス アクセス ポイントである Cisco® Aironet® 1250 シリーズ アクセス ポイントについて説明し、将来の高速ワイヤレス LAN（WLAN）テクノロジーをサポートするための投資保護を提供します。 802.11n の出現現在の 802.11a/b/g ワイヤレス ネットワークは、ユーザのモビリティと生産性を向上させるための強力なツールを提供し、新世代ワイヤレス対応アプリケーションを切り開いてきました。しかし、ワイヤレス アプリケーションが普及するにつれて、さらに広い帯域幅とネットワークの信頼性向上が求められるようになっています。 ここ数年、IEEE 802.11 Task Group n（TGn）は、既存の 802.11a/b/g ワイヤレス規格よりもアプリケーション データ スループットを向上する新しいワイヤレス規格の作成に取り組んできました。802.11n 標準は、1 つの無線で最大 300 Mbps のデータ レートを実現すると見込まれています（現在の 802.11a および 802.11g ソリューションのデータ レートは最大 54 Mbps、以前の 802.11b プラットフォームのデータ レートは最大 11 Mbps でした）。 TGn の作業は 2003 年 9 月の開始以降着実に進んでいますが、ほとんどの複雑なテクノロジーと同様に、標準の承認には数年かかります。ワイヤレス ネットワークのパフォーマンスと容量の向上には非常に高い関心が寄せられているため、最初に 32 の提案が提出されました。タスク グループは、1 つの提案に合意して標準へ発展させようと奮闘しています。 2005 年 10 月、シスコと他の数社は、事態の打開と 802.11n 標準開発プロセスの促進を目指して、Enhanced Wireless Consortium（EWC）を結成しました。EWC は新しい提案を作成し、IEEE は 2006 年 1 月に 802.11n 標準の基盤としてその提案を受け入れることを投票で決めました。業界全体のテクノロジー提供者が 802.11n ソリューションを生産しようと競い合い、提案された標準のうち 2 番めのドラフトに基づいたデバイスが市場に参入し始めました。 802.11n テクノロジーの概要現在のワイヤレス ソリューションは、2.4 GHz の無線周波数帯域（802.11g および 802.11b）または 5 GHz の無線帯域（802.11a）で動作します。802.11n 標準では、2.4 GHz または 5 GHz（あるいはその両方）の無線帯域で動作し、既存の 802.11a/b/g との下位互換性も備えた規定になっています。市場に出回っている Wi-Fi デバイスとアクセス ポイントの大部分はデュアル無線帯域であり、2.4 GHz と 5 GHz の両方の周波数で動作します。最終的には、使用可能な容量が増加し、周波数のノイズが少なくなると、5 GHz 帯域での 802.11n の利用が増えることになります。 802.11n 標準に基づくワイヤレス ソリューションは複数の手法を使用して、ワイヤレス LAN のスループット、信頼性、および予測性を向上させます。3 つの主要な最新技術は次のとおりです。
これらの手法により、802.11n ソリューションのパフォーマンスは現在の 802.11a/b/g ネットワークの約 5 倍になります。 MIMO テクノロジー802.11a/b/g ワイヤレス アクセス ポイントおよびクライアントは、1 つのアンテナで 1 つの空間ストリームを使用して通信します。802.11n アクセス ポイントおよびクライアントは、2 つ以上の空間ストリームを送信し、複数の受信アンテナと高度な信号処理を使用して、送信された複数のデータ ストリームを復元します。MIMO 対応のアクセス ポイントは、空間多重化を使用して個別のアンテナでビット数の異なるメッセージを送信するため、データ スループットが大幅に向上し、安定性と耐障害性を備えたワイヤレス LAN を実現します。以前のワイヤレス テクノロジーは、信号反射の処理に問題がありましたが、MIMO は実際にはこれらの反射を使用して範囲を広げ、ワイヤレス カバレッジ エリアの「デッド スポット」を減らします。 最終的に、MIMO 対応のアクセス ポイントと MIMO 対応のワイヤレス クライアントの両方が組み込まれた 802.11n ネットワークは、信頼性とデータ スループットが大幅に向上することになります。ただし、MIMO をワイヤレス アクセス ポイントにのみ展開し、MIMO 以外の 802.11a/b/g クライアントとのみ通信する場合でも、パフォーマンスは大幅に向上します（従来の 802.11a/b/g ネットワークに比べて最大 30% の向上）。 このようにパフォーマンスが向上するのは、MIMO スマート アンテナ テクノロジーによるものです。このテクノロジーにより、ワイヤレス アクセス ポイントは、標準のダイバーシティ アンテナよりも長距離で確実に信号を受信できます（クライアントは高いデータ レートで動作できます）。たとえば、802.11a/g クライアントが従来のアクセス ポイントと通信し、パフォーマンスが 54 Mbps から 48 Mbps または 36 Mbps に低下する距離で、同じクライアントが MIMO アクセス ポイントと通信すると、54 Mbps で引き続き動作することができます。 チャネル ボンディングネットワークの容量を増やす最も簡単な方法は、動作帯域幅を増やすことですが、従来のワイヤレス テクノロジーでの送信は、複数ある 20 MHz チャネルのうちの 1 つに制限されます。802.11n ネットワークはチャネル ボンディングと呼ばれる手法を使用して、2 つの隣接する 20 MHz チャネルを 1 つの チャネルに結合します。この手法により、チャネルの帯域幅が 2 倍以上になります。チャネル ボンディングは、使用可能なチャネルの数が非常に多い場合、5 GHz の周波数で最も効果的です。2.4 GHz の周波数には、20 MHz の非オーバーラップ チャネルは 3 つしかありません。したがって、2 つの 20 MHz チャネルのボンディングには、周波数の合計容量の 3 分の 2 を使用します。そのため、IEEE は最適なパフォーマンスを得るために、デバイスが 2.4 GHz 間隔の 40 MHz チャネルで動作するタイミングに関するルールを定義しました。シスコでは、5 GHz の周波数でチャネル ボンディングの最大の効果が得られると予想しています。 パケット集約従来のワイヤレス伝送では、パケット自体のサイズに関係なく、各パケットの送信に必要なチャネル アクセス オーバーヘッドの量が固定されています。データ レートが高くなると、各パケットの送信に必要な時間が短縮されますが、オーバーヘッド コストは変わりません。802.11n による高速なデータ レートでのパケット自体よりもはるかにコストがかかる可能性があります。 802.11n テクノロジーは、アプリケーション データの複数のパケットを 1 つの伝送フレームに集約することで効率を高めます。このようにして、802.11n ネットワークは 1 つのフレームのみの固定オーバーヘッド コストで複数のデータ パケットを送信できます。パケット集約は、パケット コンテンツを集約する機能であるため、ファイル転送といった種類のアプリケーションに効果的です。ただし、リアルタイム アプリケーション（音声など）には、パケット集約の効果はそれほど見込めません。これは、このようなアプリケーションのパケットは定期的に分散され、パケットを大きなペイロードに結合すると不要な遅延が発生するためです。音声などのマルチメディア アプリケーションには、MIMO の効果が役に立ちます。 802.11n の利点802.11n で採用された革新的な手法とテクノロジーにより、ワイヤレス LAN には以前のワイヤレス ソリューションよりもいくつかの重要な利点を備えています。利点には、次のようなものがあります。
802.11n ワイヤレス LAN のスループット、信頼性、および予測可能なカバレッジの向上による利点を最大限に得ることができるアプリケーションは、次のとおりです。
既存のプラットフォームとの下位互換性現在の 802.11g プラットフォームに下位互換性があったように、802.11n ネットワークも 802.11a/b/g ワイヤレス規格のクライアントとの互換性があります。802.11n ワイヤレス アクセス ポイントは、これらの規格が混在した環境においても容易に相互運用できます。また、20 MHz チャネルによる従来の 802.11a/b/g 伝送と、40 MHz チャネルによる高帯域幅の 802.11n 伝送の両方を同時にサポートするように設定できます。ただし、802.11a/b/g クライアントを 802.11n ネットワークに導入すると、ネットワークのスループット率全体に影響し、アクセス ポイントの総スループットが低下します。この影響は、導入されるワイヤレス クライアントの種類によって異なります。 802.11n ネットワークは、パフォーマンスの低下を最小限に抑えて 802.11a/g クライアントを組み込むことができます。ただし、現在の 802.11g ネットワークと同様に、802.11b クライアントを含む混在環境で動作する場合、スループットに大幅に影響します（802.11b クライアントが環境に加わると、現在の 802.11g ネットワークのスループットは 25 Mbps から 7 Mbps に低下し、802.11n ネットワークでも同等のパフォーマンス低下が発生します）。ただし 802.11n では、一部またはすべてのチャネルで 802.11b クライアントを除外するようにネットワークを設定し、高いスループットを維持することもできます。 802.11n を活用できるにもかかわらず、802.11b/g デバイスに依存し、当分の間そのデバイスを使用し続ける必要があれば、2.4 GHz 周波数と 5 GHz 周波数の両方で混在モードの 802.11n の導入を計画できます。既存の 802.11a クライアントの数が比較的少ない場合、5 GHz 周波数ではパフォーマンスが最大限に向上し、スペクトルの可用性が向上して、5 GHz 周波数は 2.4 GHz 周波数よりも干渉が少なくなります。 Cisco Aironet® 1250 シリーズ アクセス ポイントCisco Aironet 1250 シリーズは、802.11n 標準をサポートし、将来新しい高速 WLAN テクノロジーを組み込むためのモジュラ設計を採用した、エンタープライズクラスのアクセスポイントです。プラットフォームは、MIMO や 802.11n などの高速 WLAN テクノロジーの電力、放熱、およびスループットの要件をサポートするように設計されています。また、モジュラ設計により、無線を簡単にフィールド アップグレードできるため、無線への投資を保護できます。Cisco Aironet 1250 シリーズは、802.11n 標準をサポートしており、テクノロジーの進歩に合わせて、既存の無線をより高性能な無線に置換して、一貫したスループットと信頼性の向上を実現します。 Cisco Aironet 1250 シリーズには、次の特長があります。
投資保護シスコシステムズは、お客様の投資を保護するスケーラブルで長期的なソリューションを提供することにより、業界で高い名声を得てきました。Cisco Aironet 1250 シリーズにより、シスコは新しい WLAN 標準の時点から投資保護を実現します。Cisco Aironet 1250 シリーズ アクセス ポイントは、フィールド アップグレード可能な無線によってワイヤレス インフラストラクチャへの投資を保護します。 結論将来の高速ワイヤレス アプリケーションは、ワイヤレス ネットワーク自体の出現と同じように、人々の働き方や通信方法を大きく変える可能性があります。ただし、企業が現在導入可能な次世代のワイヤレス テクノロジーが将来の標準をサポートできなければ、このような最新技術のあらゆる可能性が低減されることになります。 新しい高速ワイヤレス テクノロジーから最大の効果を得る立場にある企業は、MIMO および 802.11n ソリューションの利点と展開オプションを真剣に検討する必要があります。ほとんどの企業では、新しい標準に段階的にアプローチすることで、最も柔軟性が高く、コスト効率に優れた長期的なソリューションを提供できるようになります。 |
 |
Guest
802.11n ワイヤレス テクノロジーの概要