ホワイト ペーパー

---

802.11n：次世代ワイヤレス パフォーマンス

---

この数年間、IEEE 802.11 ワーキング グループは、802.11 無線のアップグレードを標準化するための作業を進めてきました。これは、802.11 通信の信頼性、802.11 カバレッジの予測可能性、および 802.11 デバイスの総合スループットを大幅に向上する一連の新しい機能を提供するためのものです。このホワイト ペーパーでは、これらの新しい機能について説明し、802.11n によるメリットを実現するために使われている技術、およびこの新しい標準と既存の 802.11 展開との互換性について詳しく解説します。また、既存の 802.11 から 802.11n への移行を計画する際に直面する問題、および移行の成果として期待される点についても説明します。その前に、802.11n がどのようなものであるかを理解しておいてください。

802.11n の IEEE バージョンと承認

802.11n の正式バージョンは、802.11 ワーキング グループによって作成され、IEEE によって承認されたものを指します。しかし、正式バージョンはまだ存在しません。802.11 ワーキング グループは 802.11n のドラフトを制作中です。このドラフトはワーキング グループの内部投票によって承認済みですが、ドラフトが完成し、次の承認の段階に到達するまでには、解決すべき技術的課題が多数あります。ワーキング グループは、この段階の作業が完了するのは 2008 年 7 月になると予想しています。

802.11 ワーキング グループが 802.11n のドラフトの作業を完了すると、ドラフトは「スポンサー投票」にかけられます。IEEE によって実施されるこのスポンサー投票では、さまざまな分野の専門家がドラフトを再度レビューし、投票を行います。スポンサー投票者から寄せられたコメントに基づいて、802.11 ワーキング グループはドラフトを更新します。ドラフトの更新作業は、最終承認を受けるレベルに達したという合意がスポンサー投票者間で得られるまで続けられます。802.11 の正式スケジュールでは、このプロセスが終了して 802.11n が IEEE Standards Board の承認を得るのは、2009 年 3 月となっています。

IEEE Standards Board による承認を得て初めて、802.11n は実際の標準になります。

802.11n の Wi-Fi Alliance バージョン

802.11 デバイスの相互運用性を認定する業界団体である Wi-Fi Alliance は、802.11n デバイスの相互運用性の認定を 2007 年 6 月に開始しました。この認定には、IEEE 802.11n 標準の早期ドラフトであるドラフト 2.0 が使用されます。802.11n ドラフト 2.0 は、「承認された」内部ドラフトと見なされるために必要十分な合意を 802.11 ワーキング グループ内で得た、802.11n の最初のドラフトです。このワーキング グループの内部承認には、投票者の 75% がドラフトに賛成票を投じる必要があります。

802.11n ドラフト 2.0 では、802.11n デバイスの基本要件が規定されています。その内容は次のとおりです。

• 無線のチャネルおよびデータ レートの要件
• Multiple-Input Multiple-Output（MIMO）テクノロジーの使用
• 既存の 802.11 デバイスのフレーム フォーマットから、802.11n デバイスで使用するフレーム フォーマットへの変更
• 既存の 802.11a/b/g 展開との下位互換性を保つためのメカニズム

ドラフト 2.0 が承認された後で、ドラフト標準の多くの部分が変更されています。ドラフトのその他の部分についても、引き続き細かい技術上の議論が行われています。

802.11n ドラフト 2.0 は、最終的な 802.11n 標準に向けた、最終承認されていない早期ドラフトです。したがって、このドラフトと最終承認標準との間には相違があります。承認された標準と 802.11n ドラフト 2.0 の間にどれだけの相違点が生じるかは非常に重要な問題ですが、この点についてはまだ答えが出ていません。

Wi-Fi Alliance およびそのメンバーは、最終承認 802.11n 標準と 802.11n ドラフト 2.0 の相違点について、802.11n ドラフト 2.0 仕様に基づいて開発されたデバイスを、ソフトウェアの変更だけで最終承認 802.11n 標準対応にアップグレードできるようにすることを目指しています。この戦略がどの程度成功するかはまだわかりません。Wi-Fi Alliance は、802.11n 標準が最終承認された段階で、それを含むように認定テストをアップグレードするとしています。

プレ 802.11n 製品

802.11 ワーキング グループ内で一定の同意が得られた 802.11n 標準のドラフトが作成される以前にも、「プレ 802.11n」と称する多くの製品が出回っていました。これらの製品は、802.11 ワーキング グループに提出された数多くの提案のいずれかに基づいたものです。これらの製品の大半は、異なるベンダー間での互換性や相互運用性を備えていません。

802.11n テクノロジー

802.11n の開発作業目標は、802.11 デバイスの実効スループットを大幅に向上することであり、単に無線のビット レートを高めることではありません。この 2 つの目標の違いは、個々のドライバーが固有の運転パターンで運転したときの燃費と、その車のモデルに対して EPA（米環境保護局）が認定している燃費の違いに似ています。802.11 デバイスの実効スループットを向上させるには、ビット レートを高めるだけでは不十分です。802.11 標準には、802.11 プロトコルに対する「オーバーヘッド」となっている部分があります。これらのオーバーヘッドの多くは、低減することも取り除くこともできません。このため、実効スループットには、他の方法を採用しない限り克服できない絶対的な上限が存在します。

802.11n は、802.11 無線の単なる新バージョンではありません。802.11n では、802.11a/b/g と同様に 802.11 よりもビット レートが向上していることに加えて、デバイス間の通信に使用する基本フレーム フォーマットが 802.11 から大きく変更されています。ここでは、MIMO、無線の拡張、MAC の拡張など、802.11n に取り入れられた変更点について説明します。

MIMO

Multiple-Input Multiple-Output（MIMO）は、802.11n の中核です。ここで行う MIMO についての技術的な説明は、802.11n が 600 Mbps というデータ レートをどのようにして実現するかを理解するための基礎となります。

無線通信の基礎

MIMO テクノロジーによってもたらされる進歩を理解するためには、従来の無線通信の基本原理のいくつかを理解する必要があります。従来の Single-Input Single-Output（SISO; 単一入力単一出力）無線では、受信する無線信号によって運ばれる情報の量は、受信する信号の強さがノイズ レベルをどれだけ上回っているか、つまり Signal-to-Noise Ratio（SNR; SN 比）によって決定されます。一般に、SNR はデシベル（dB）で表されます。SNR が高ければ高いほど、信号で運ばれる情報は多くなり、受信側で受信する情報も多くなります。

この状況は、人の目を受信機と考えると理解しやすいでしょう。たとえば、隣の家の中で電気スタンドが点灯しているかどうかを目で見分けるときのことを考えてみます。このたとえでは、周囲の光がノイズになります。夜にスタンドが点灯しているかどうかを見分けるのはとても簡単です。けれども、白昼はそれがずっと難しくなります。これは、周囲の光が非常に明るいため、周囲よりも少し明るいだけのスタンドの光を見分けることができないからです。

光は電波と同様に、光源（送信源）から一様に広がります。送信源から遠ざかるほど、受信機が受けるパワーは小さくなります。実際に、受信するパワーは、送信源からの距離の 2 乗よりも大きな比率で減少します。また、多くの場合、自然界のものと人工的なものを含め、環境にはノイズが存在します。

電気スタンドのたとえに戻ると、明るすぎて隣の家のスタンドが点灯しているかどうかを判断できない場合でも、隣の家の窓のすぐ外からなら判断できる可能性があります。または、隣の家で 40 ワットの電球を 150 ワットの電球に取り換えれば、判断できる可能性があります。いずれの場合でも、SNR が高くなっています。最初の例では光源からの距離が短くなることにより、また、2 番目の例では光源のパワーが大きくなることにより、SNR が増加しています。

必要なレートで情報を交換するための最小 SNR に到達した後は、それを超える部分の SNR は銀行預金のようなものです。SNR の余分な部分は、情報レートの向上、距離の延長、またはその両方に少しずつ分けて使うことができます。ただし、同じお金を何度も使うことが不可能であるように、同じ dB を何度も使うことはできません。

以上が、MIMO テクノロジーによって 802.11 にもたらされる改善点を理解するための背景知識です。

MIMO テクノロジー：ビームフォーミング

MIMO テクノロジーは、他のいくつかの手法を利用して受信側の SNR の向上を図っています。その 1 つが送信ビームフォーミングです。複数の送信アンテナがある場合は、各アンテナから送信される信号を調整することにより、受信側での信号を大幅に改善することができます。この技法は通常、受信側のアンテナが 1 つだけで、障害物や電波反射面がほとんどない場合（屋外の保管場など）で使用されます。

送信ビームフォーミングを理解するには、無線信号を、信号の周波数によって波長が決まる波形として考えます。2 つの無線信号が別々のアンテナから送信されると、これらの信号が受信側のアンテナで合成されます（図 1）。通常、2 つの信号は、受信機までの距離に応じた異なる位相で受信側に到達します。受信側でのこうした位相のずれは、受信信号の総合的な信号強度に影響を与えます。送信側で無線信号の位相を細かく調整することにより、受信側で受信される信号の強度を最大化して、SNR を向上させることができます。これが送信ビームフォーミングの原理です。実際には、図 2 に示すように、複数の送信機を 1 つの受信機に集中させます。

送信ビームフォーミングは、簡単に実行できるわけではなく、受信信号についての情報を送信側が受信側から取得する必要があります。このフィードバックが提供されるのは 802.11n デバイスだけであり、802.11a/b/g デバイスでは提供されません。受信側での受信信号を最大にするには、受信側から送信側にフィードバックを送り、送信側が送信する各信号を調整できるようにする必要があります。このフィードバックは瞬時の処理ではなく、また、フィードバックが有効なのは短時間に限られます。送信機、受信機、または環境内の要素が物理的に移動すると、ビームフォーミングで使用されるパラメータはただちに無効になります。波長は、2.4 GHz 無線では 120 mm、5 GHz 無線では 55 mm にすぎません。そのため、1 秒間に 1 m という普通の歩行速度でも、受信機は、送信機のビームフォーミングが最大の効果を発揮する範囲の外にすぐに出てしまいます。

送信ビームフォーミングは、1 つの受信機に送信する場合にのみ役立ちます。ブロードキャスト送信またはマルチキャスト送信では、送信信号の位相を最適化することはできません。このため、一般的なネットワーキング アプリケーションでの送信ビームフォーミングの有用性はやや限定的であり、受信側での SNR を向上できるのは、その受信機だけに向けて信号が送信された場合に限られます。送信ビームフォーミングを使用すると、アクセス ポイントから離れた場所でのデータ レートを高めることができます。ただし、アクセス ポイントのカバレッジ エリアは広がりません。これは、アクセス ポイントのカバレッジ エリアは主にアクセス ポイントからのビーコンの受信能力によって決まるためです。ビーコンはブロードキャスト送信されるため、送信ビームフォーミングの恩恵を受けることができません。

MIMO テクノロジー：マルチパスまたは空間ダイバーシティ

一般的な屋内 WLAN 展開（オフィス、病院、倉庫など）では、無線信号が送信側から受信側に直接、最短パスで伝わることはほとんどありません。これは、送信側と受信側が互いを見通せることがほとんどないためです。多くの場合は、見通しをさえぎる壁、ドアなどの構造物があります。これらの障害物はすべて、無線信号がそれらを通過する際に信号の強度を低下させます。幸いなことに、こうした環境のほとんどには、光を反射する鏡のように無線信号を反射する面が数多く存在しています。

環境内の大小さまざまな金属面がすべて鏡であると考えてください。釘やネジ、ドア フレーム、吊り天井の支持グリッド、および梁はすべて無線信号を反射します。これにより、これらの鏡の多くの中で同じ WLAN アクセス ポイントを同時に見ることができます。見えているアクセス ポイントの像は、1 つの鏡に直接映っているものもあれば、映った像を映したものもあります。さらに、それよりも多く反射を繰り返したものもあります。この現象をマルチパスと呼びます（図 3）。

異なるパスを通って信号が 1 つの受信機に伝わる場合、信号が受信側に到着するまでの時間は通ったパスの長さによって変わります。最短パスを通った信号が最初に到着し、その後、信号のコピー（エコー）がより長いパスを通ってから少し遅れて到着します。無線信号のように光の速度で信号が伝わる場合、最初に到着した信号とそのコピーの間の遅延は非常に小さく、数ナノ秒にすぎません（光速で進む距離は、1 ナノ秒で約 30 cm です）。この程度の遅延でも、最初に到着した信号にすべてのコピーが干渉するため、1 つのアンテナで受信する信号は大幅に劣化します。

MIMO 無線では、複数の無線信号を同時に送信して、マルチパスを利用します。これらの信号の 1 つ 1 つを空間ストリームと呼びます。各空間ストリームは、固有の送信機と固有のアンテナを使用して送信されます。これらのアンテナの間には間隔があるので、各信号はわずかに異なるパスを通って受信機に到達します。これを空間ダイバーシティと呼びます。各送信機が他の送信機と異なるデータ ストリームを送信することもできます。受信側にも複数のアンテナがあり、それぞれが独自の受信機を備えています。各受信機は、到着した信号を独自にデコードします（図 4）。その後、各受信機の受信信号が他の受信機からの信号と合成されます。大量の複雑な計算が必要ですが、1 つのアンテナまたは送信ビームフォーミングで得られるよりも良好な受信信号が得られます。MIMO の 2 つの大きなメリットの 1 つは SNR が大幅に向上することであり、それにより、WLAN システム設計の柔軟性が高まります。

MIMO システムは、システム内の送信機と受信機の数によって表されます。たとえば、2x1 は「ツーバイワン」、つまり 2 つの送信機と 1 つの受信機を意味します。802.11n では、送信ビームフォーミングと同等の 2x1 から 4x4 まで、送信機数と受信機数のさまざまな異なる組み合わせを定義しています。システムに送信機または受信機を 1 つ追加するごとに SNR は向上します。ただし、送信機または受信機を 1 つ追加することによる利得は、数が増えると急速に減少します。2x1 から 2x2、および 2x2 から 3x2 の各ステップでは SNR の大きな利得がありますが、3x3 以上になると向上の幅が比較的小さくなります。複数の送信機を使用することは、それぞれの空間ストリームで独自の情報を運ぶことができるという MIMO の 2 つ目の大きな利点をもたらし、データ レートが大幅に向上します。

802.11n での無線の拡張

802.11n では、MIMO テクノロジーに加えて、WLAN の実効スループットを向上するためのさまざまな変更が行われています。その中で最も重要な変更は、チャネル サイズの拡大、変調レートの高速化、およびオーバーヘッドの削減です。ここでは、これらの変更の内容、および変更が WLAN スループットにもたらす効果について説明します。

20 MHz チャネルと 40 MHz チャネル

802.11 で採用された最初のダイレクト シーケンス方式と 802.11b におけるその拡張では、22 MHz 幅の無線チャネル間隔を使用しています。802.11a では、20 MHz 幅の無線チャネル間隔を使用しています。802.11g は 802.11b に対する拡張なので、802.11g のチャネル間隔は 802.11b と同様に 22 MHz 単位です。無線チャネルのサイズ、つまり帯域幅は、無線の効率を示す重要な尺度です。これは、周波数利用効率と呼ばれ、bit/Hz という単位で計測されます。802.11b の周波数利用効率は 0.5 bit/Hz（たとえば、22 MHz で 11 Mbps）です。802.11a および 802.11g は周波数利用効率がより高く、54 Mbps で最大 2.7 bit/Hz になります。

一部の独自の WLAN システムは、802.11a および 802.11g と同じテクノロジーを使用して、最大 108 Mbps を実現しています。これらの独自システムは、802.11a および 802.11g のデータ レートを 2 倍にするという単純な手法を使用しています。これらの独自システムは、同時に 2 つのチャネルを使用します。これをチャネル ボンディングと呼びます。チャネル ボンディングを使用すると、周波数利用効率は 802.11a および 802.11g と同じですが、チャネル帯域幅が 2 倍になります。これによってデータ レートを簡単に 2 倍にすることができます。

802.11n では、20 MHz チャネルと 40 MHz チャネルの両方を使用します。前述の独自製品と同様に、802.11n の 40 MHz チャネルは、2 つの隣接する 20 MHz チャネルをボンディングしたものです。802.11n では、ボンディングされた 40 MHz チャネルを使用する際、各 20 MHz チャネルの両端に、隣接するチャネルとの干渉を低減するために予約された小さな部分があることを利用します。40 MHz チャネルを使用する場合、下のチャネルの上部と上のチャネルの下部を干渉の回避のために予約する必要はありません。チャネルのこれらの小さな部分は、情報を運ぶために使用できます。802.11n の 40 MHz チャネルでは、20 MHz チャネルをこのように効率的に利用することにより、20 MHz チャネルの 2 倍よりも多少高いデータ レートを実現しています（図 5）。

変調レートの高速化

802.11 における最初のダイレクト シーケンス方式では、送信側から受信側に送られる各ビット（またはビットの集まり）を表すシンボルを送信していました。各シンボルは、1 マイクロ秒間継続します。1 つのシンボルは、11 チップの固定された系列で構成されます。各チップは、Phase Shift Key（PSK; 相偏移変調）技術を使用して無線信号に変調されます。1 Mbps のデータ レートでは、1 つのシンボルが 1 マイクロ秒ごとに 2 値 PSK を使用して送信されます。2 Mbps のデータ レートでは、2 つのシンボルが 1 マイクロ秒ごとに Quaternary PSK（QPSK; 4 位相 PSK）を使用して送信されます。802.11b では、各シンボルに符号化するビット数を増やすことによって 802.11 のダイレクト シーケンス方式を拡張しましたが、引き続き QPSK 変調方式を使用しています。これにより、データ レートを 11 Mbps に拡大することが可能になりました。

802.11a および 802.11g では、無線信号で情報を転送する方法が変更されました。これらの標準では、Orthogonal Frequency Division Multiplexing（OFDM; 直交周波数分割多重）と呼ばれる方法が採用されました。OFDM は、1 つの無線チャネルを、独自のサブキャリア信号を持つ多数の小さなチャネルに分割します（上の図 5）。それぞれのサブキャリア信号は、他のすべてのサブキャリア信号の影響を受けることなく情報を運ぶことができます。複数の独立した送信機を 1 つにまとめたものと考えると分かりやすいでしょう。

802.11a および 802.11g では、シンボルは 4 マイクロ秒間継続します。これには、800 ナノ秒のガード インターバルが含まれます。54 Mbps の最大データ レートでは、各シンボルが 216 データ ビットを運びます。これらのデータ ビットは、48 個のサブキャリアに分割されます。さらに、54 Mbps では全体で 288 ビットの 1 つのシンボルにつき 72 ビットの誤り訂正ビットが送信されます。各サブキャリアにこれら多数のビットを乗せるために、サブキャリアは、802.11b の最大変調レートの 16 倍の速さを持つ 64 QAM（Quadrature Amplitude Modulation）を使用して変調されます。つまり、各サブキャリアは 6 ビット（データ ビットと誤り訂正ビットの合計）を運ぶことができます。

802.11n においても、802.11a および 802.11g と同様に、引き続き OFDM および 4 マイクロ秒シンボルが使用されます。ただし、802.11n では、各 20 MHz チャネル内のサブキャリアの数が 48 個から 52 個に増やされています。これにより、1 つの送信無線信号の最大データ レートがわずかに高まり、65 Mbps になっています。802.11n では、送信機が使用できる 8 種類のデータ レートが規定されており、送信機の数も 4 つまで増やすことができます。送信機が 2 つの場合、最大データ レートは 130 Mbps です。送信機が 3 つの場合、最大データ レートは 195 Mbps です。送信機が最大の 4 つの場合は、260 Mbps で転送できます。合計すると、802.11n では 1 つの 20 MHz チャネルで最大 32 種類のデータ レートが規定されています。

802.11n では、40 MHz チャネルを使用すると、利用可能なサブキャリアの数が 108 個に増えます。これにより、最大データ レートは送信機の数（1 〜 4）に応じて 135 Mbps、270 Mbps、405 Mbps、および 540 Mbps になります。同様に、各送信機について 8 種類のデータ レートがあるため、40 MHz チャネルで合計 32 種類のデータ レートが規定されています。

これまでに説明したレートは、すべてのサブキャリアで同じ変調方式、たとえば、すべてのサブキャリアで QPSK または 64 QAM を使用した場合です（同一変調）。これは、802.11a および 802.11g と同じです。802.11n では、異なる変調方式を使用して異なる空間ストリームを変調する機能が追加されています。つまり、ある空間ストリームでは QPSK を使用し、別の空間ストリームでは 16 QAM を使用し、さらに別の空間ストリームでは 64 QAM を使用することができます。これにより、使用できるデータ レートの数が大幅に増加します。具体的には、このように異なる変調方式を使用すると、同一の変調方式を使用した場合に比較して、使用できるデータ レートが数十種類も増えます。しかし、複数の変調方式を使用すると、それぞれの変調方式を使用する個々の空間ストリームを識別するために受信機から送信機に大量のフィードバックが必要となるため、実際の実装においてこの利点を活用できる可能性は低いと考えられます。

オーバーヘッドの削減：ガード インターバル

ガード インターバルは、各 OFDM シンボルの一部であり、シンボル間の干渉を最小化するために使用される時間間隔です。この種の干渉は、マルチパス環境において、前のシンボルの末尾が受信機に到着する前に新しいシンボルの先頭が到着した場合に発生します。この 2 つのシンボルは、異なるパスを経由して到着します。前のシンボルが次のシンボルよりも長いパスを通って到着すると、その「遅い」シンボルの受信が完了する前に新しいシンボルが到着することになります（図 6）。このような状況が発生すると、干渉が生じて無線リンクの実効 SNR が低下します。ガード インターバルは、シンボル間の空き時間であり、長いパスを通って到着する遅いシンボルのために用意されています。ガード インターバルの長さは、その環境におけるマルチパスの程度に応じて選択されます。802.11a および 802.11g では 800 ナノ秒のガード インターバルを使用して、240 メートル分のパス長の違いを許容しています。

802.11n のデフォルト モードでも、800 ナノ秒のガード インターバルを使用します。だたし、送信側から受信側までのパス長の違いを 240 メートルも許容する必要がないようなマルチパス環境では、短縮されたガード インターバルとして 400 ナノ秒を使用することもできます。この場合、シンボル時間は 4 マイクロ秒から 3.6 マイクロ秒に短縮されます。このシンボル時間の短縮は、データ レートの向上につながります。短縮されたガード インターバルを使用した場合の最大データ レートは、送信機の数（1 〜 4）に応じて、20 MHz チャネルでは 72 Mbps、144 Mbps、216 Mbps、および 288 Mbps、40 MHz チャネルでは 150 Mbps、300 Mbps、450 Mbps、および 600 Mbps になります。

MAC の拡張

802.11 で、無線のデータ レートを増加することによって得られる改善は限られています。MAC 層プロトコル、特にフレーム間隔および各送信フレームの確認応答には、大きな固定的なオーバーヘッドがあります。最大データ レートでは、このオーバーヘッドだけでデータ フレーム全体よりも長くなる場合があります。さらに、無線チャネルの競合および衝突も 802.11 の最大実効スループットを低下させます。802.11n では、MAC 層に変更を加えることでこれらの問題に対処し、固定的なオーバーヘッドおよび競合による損失から生じる非効率性を改善しています。

アグリゲーション

802.11 デバイスが送信するすべてのフレームには、無線プリアンブルおよび MAC フレームのフィールドに関連する固定的なオーバーヘッドがあるため、データ レートがどれだけ高くても実効スループットは制限されます（図 7）。

802.11n では、このオーバーヘッドを削減するために、フレーム アグリゲーションが導入されています。フレーム アグリゲーションは、実質的に 2 つ以上のフレームを併せて 1 回で送信するものです。802.11n では、Mac Service Data Unit（MSDU）アグリゲーションと Message Protocol Data Unit（MPDU）アグリゲーションの 2 つのフレーム アグリゲーション方式が導入されています。どちらの方式でも、各フレーム送信における無線プリアンブルが 1 つに削減されています（図 8）。

複数のフレームが 1 回で送信されるので、起こり得る衝突の回数およびバックオフによる時間損失が大幅に低下します。また、802.11n では、これらの大きな集約フレームに対応するために、最大フレーム サイズも拡張されました。最大フレーム サイズは 4 KB から 64 KB に拡張されています。フレーム アグリゲーションにおける制限の 1 つは、集約されて 1 回で転送されるすべてのフレームが同じ宛先に送信されることです。つまり、集約フレーム内のすべてのフレームは、宛先が同じモバイル クライアントまたはアクセス ポイントである必要があります。また、もう 1 つの制限として、集約されるすべてのフレームがクライアントまたはアクセス ポイントから同時に送信できる必要があります。これが満たされないと、1 つの集約フレームを送信する際に、一部のフレームを待つために他のフレームの送信が遅れる可能性があります。アグリゲーションの 3 つ目の制限は、正常に送信できる最大フレーム サイズがチャネル コヒーレンス時間と呼ばれる要素に影響されることです。チャネル コヒーレンス時間は、送信機、受信機、および環境内のその他の要素が動く速度によって変化します。速く動けば動くほど、最大フレーム サイズは小さくなり、データ レートは低下します。つまり、転送時間はチャネル コヒーレンス時間よりも短いことが必要です。

2 つのアグリゲーション方式にはいくつか小さな違いがあり、得られる効率も異なります。この 2 つの方式について、以下に説明します。

Mac Service Data Unit（MSDU）アグリゲーション

802.11n で採用されている 2 つのアグリゲーション方式の中では、MSDU アグリゲーションの方が効率的です。この方式では、アクセス ポイントがイーサネット インターフェイスから受信したフレームは、802.11 フレームに変換されてからモバイル クライアントに送信されることを利用しています。同様に、ほとんどのモバイル クライアントのプロトコル スタックが作成するフレームはイーサネット フレームであり、送信前に 802.11 ドライバが 802.11 フレームに変換する必要があります。いずれの場合でも、フレームの「ネイティブ」フォーマットはイーサネット フォーマットであり、送信のために 802.11 フォーマットに変換されます。

理論的には、MSDU アグリゲーションでは、さまざまな宛先のフレームを集めて 1 つの集約フレームとして送信することが可能です。しかし実際には、共通の宛先のイーサネット フレームを集め、1 つの 802.11 フレームでラップして、その 802.11 フレームでラップされたイーサネット フレームの集まりを送信します（図 9）。イーサネット ヘッダーは 802.11 ヘッダーよりもかなり短いので、この方式の方が MPDU アグリゲーションよりも効率的です。

モバイル デバイスから送信する場合は、集約フレームがアクセス ポイントに送信され、アクセス ポイントから最終的な宛先に各構成イーサネット フレームが転送されます。アクセス ポイントから送信する場合、各モバイル クライアントの宛先は 1 つだけなので、集約フレーム内のすべての構成イーサネット フレームの宛先は同一のモバイル デバイスである必要があります。

MSDU アグリゲーションでは、外側の 802.11 フレーム ラッパーの宛先とのセキュリティ アソシエーションを使用して、集約フレーム全体が一度に暗号化されます。MSDU アグリゲーションの制限は、すべての構成フレームの Quality of Service（QoS）レベルが同じでなければならないことです。たとえば、音声フレームとベストエフォート フレームを混在させることは許可されていません。

Mac Protocol Data Unit（MPDU）アグリゲーション

MPDU アグリゲーションは MSDU アグリゲーションと少し異なります。MPDU アグリゲーションでは、イーサネット フレームを集めるのではなく、各イーサネット フレームを 802.11 フレームに変換してから、宛先が共通の 802.11 フレームを集めます。集められたフレームはすでに 802.11 MAC ヘッダーで始まっているので、集められたフレームを別の 802.11 フレームでラップする必要はありません（図 10）。

MPDU アグリゲーションでは、集約フレームを構成するすべての 802.11 フレームの宛先アドレスが同じである必要はありません。しかし、結果としては MSDU アグリゲーションの場合と同じ動作になります。モバイル クライアントが送信するすべてのフレームの宛先はクライアントのアクセス ポイントであり、そのアクセス ポイントで 802.11 フレームがイーサネット フレームに変換されて、最終的な宛先に転送されます。同様に、アクセス ポイントからモバイル クライアントに送信されるフレームの宛先は、1 つのモバイル クライアントになります。

MPDU アグリゲーションでは、個々の 802.11 宛先アドレスとのセキュリティ アソシエーションを使用して、各構成フレームを別々に暗号化することができます。しかし、モバイル クライアントから送信されるすべてのフレームは、アクセス ポイントとのセキュリティ アソシエーションを使用して暗号化され、アクセス ポイントから送信されるすべてのフレームは、フレームの受信先である 1 つのモバイル クライアントとのセキュリティ アソシエーションを使用して暗号化されるので、実質的には MSDU アグリゲーションでの暗号化と同じです。

MSDU アグリゲーションと同様に、MPDU アグリゲーションでもすべての構成フレームの QoS レベルが同じである必要があります。

MPDU アグリゲーション方式の効率は、各構成フレームの個々の 802.11 フレーム ヘッダーという余分なオーバーヘッドがあるため、MSDU アグリゲーション方式よりも低くなります。暗号化を使用すると効率はさらに低下します。MSDU アグリゲーションでのオーバーヘッドが外側の 802.11 ラッパーを 1 回暗号化することによるものだけであるのに対して、MPDU アグリゲーションでは、個々の構成フレームについて暗号化によるオーバーヘッドが生じます。

ブロック確認応答

802.11 MAC プロトコルが安定して機能するように、特定のアドレス宛てに送信されたフレーム、つまりマルチキャスト フレームでもブロードキャスト フレームでもないフレームは、それぞれが受信側によってただちに確認応答されます。MSDU アグリゲーションでは、この動作を変更する必要はありません。集約フレームは、普通の 802.11 フレームと同様に確認応答されます。MPDU アグリゲーションの場合は異なります。MPDU アグリゲーションでは、個々の構成 802.11 フレームについて確認応答が行われる必要があります。この要件に対処するために 802.11n で導入されたメカニズムをブロック確認応答と呼びます。

ブロック確認応答は、MPDU アグリゲーションで生成される個々の構成フレームの確認応答をすべて 1 つのフレームにまとめて、受信側から送信側に返します。これにより、コンパクトで迅速なメカニズムで、確認応答されない構成フレームだけを選択的に再送することができます。エラー レートの高い環境では、この選択的再送メカニズムにより、MSDU アグリゲーションを使用する WLAN よりも高い実効スループットを、MPDU アグリゲーションを使用する WLAN で実現できます。これは、MPDU 方式の集約フレームは、MSDU 方式の集約フレームに比べて、エラーによって一部の構成フレームが影響を受けた場合の再送がはるかに少ないためです。

オーバーヘッドの削減：フレーム間隔の短縮

802.11n では、フレームの集約が不可能な場合に、異なる宛先にフレームのストリームを送信する際のオーバーヘッドを削減するメカニズムが用意されています。このメカニズムは、フレーム（通常は確認応答フレーム）の受信と後続フレームの送信の間のフレーム間隔を短くします。802.11e での QoS に関する拡張では、1 つの送信機が 1 回の送信で多数のフレームをバースト送信する機能が追加されました。送信は、送信側が送信と送信の間のランダム バックオフを実行する必要がありません。バースト送信されるフレームは、Short Interframe Space（SIFS）と呼ばれる最小許容フレーム間隔で区切られます。

802.11n では、このメカニズムを改良して、Reduced Interframe Space（RIFS）と呼ばれるより短いフレーム間隔を使用することによってフレーム間のオーバーヘッドを削減します。RIFS によってフレーム間の無駄な時間がさらに排除され、送信中にフレーム送信を実行できる時間が長くなります。ただし、RIFS の制限として、グリーンフィールド展開、つまりエリア内に従来型の 802.11a/b/g デバイスが存在しない展開に使用が限られます。

省電力性

無線機は電力を消費します。複数の無線機を稼働すると、さらに消費電力は増大します。これに対処するために、802.11n では、802.11 MAC の電力管理機能が拡張されています。具体的には、既存のメカニズムに対する拡張として、最初の標準で規定されたものと、802.11e で追加された Automatic Power Save Delivery（APSD）に対する 2 つがあります。802.11n で規定されるこの 2 つのメカニズムは、Spatial Multiplexing（SM; 空間多重時の）パワー セーブと、Power Save Multi-Poll（PSMP; パワー セーブ マルチポール）です。

空間多重時のパワーセーブ

Spatial Multiplexing（SM; 空間多重時の）パワー セーブ モードでは、802.11n クライアントは 1 つの無線機を残して他のすべての無線機の電源を切ることができます。このパワー セーブ モードには、スタティック動作とダイナミック動作という 2 つのサブ動作モードがあります。

スタティック SM パワー セーブ モードでは、クライアントは 1 つの無線機を残して他のすべての無線機の電源を切ります。これにより、802.11a または 802.11g クライアントと実質的に同じになります。クライアントのアクセス ポイントには、クライアントが現在 1 つの無線機によるスティック モードで動作していることが通知されます。そのため、アクセス ポイントは、他の無線機が再び有効になって動作しているという通知をクライアントから受け取るまで、このクライアントに対しては 1 つの空間ストリームを送信するだけでよくなります。アクセス ポイントへの通知は、クライアントがスタティック SM パワー セーブ モードになっていることをアクセス ポイントに伝える、802.11n で定義された新しい管理フレームを使用して行われます。

ダイナミック SM パワー セーブ モードでも、クライアントは 1 つの無線機を残して他のすべての無線機の電源を切ります。ただし、この動作モードでは、クライアントは自分宛てのフレームを受信すると、他の無線機をすぐに有効にすることができます。そして、フレームの受信が完了するとすぐに他の無線機を無効にして、低電力状態に戻ります。この動作モードでは、アクセス ポイントは通常、クライアントにデータ フレームまたは管理フレームを送信する前に、クライアントの無線機を有効にするための Request-To-Send（RTS）フレームを送信します。クライアントは、RTS フレームを受信すると無線機を有効にして、Clear-To-Send（CTS）フレームによって応答します。これにより、クライアントのすべての無線機が、アクセス ポイントのすべての無線機から送信される複数の空間ストリームを受信できる状態になります。このパワー セーブ モードを使用する場合、802.11n クライアントは、クライアントがダイナミック SM パワー セーブ モードになっていることを伝える新しい管理フレームをアクセス ポイントに送信します。

パワー セーブ マルチポール

Power Save Multi-Poll（PSMP; パワー セーブ マルチポール）モードは、802.11e で定義された APSD メカニズムを拡張したものです。APSD を使用する場合、クライアントはアクセス ポイントに対して、クライアントが要求するまで、指定した QoS レベルのフレームを配信可能状態でバッファリングする必要があることを通知します。この際、別の指定した QoS レベルでクライアントが送信するフレームは、バッファリングされたフレームの配信を開始するトリガーと見なされます。802.11e では、これは一般に WLAN ハンドセットで使用されています。クライアントが音声パケットを送信するまでアクセス ポイントで音声パケットをバッファリングするように指定することにより、通話中の電力消耗を抑えます。アクセス ポイントがクライアントの音声パケットを受信すると、アクセス ポイントはバッファリングしている送信待ちの音声パケットを配信します。

PSMP でも同じ配信可能状態とトリガーという概念を使用しますが、ダウンリンク フレームの配信のトリガーとして送信するフレームをクライアントがスケジュールできるように拡張されています。このスケジューリング メカニズムにより、クライアント間およびクライアントとアクセス ポイント間の競合が減少します。さらに、競合の減少により、クライアントがバックオフに費やす時間が短縮され、フレームの配信が正常に完了するまでに必要なフレームの送信回数が削減されます。その結果、クライアントの省電力性が大幅に向上します。また、PSMP は、それを使用するクライアントによるトラフィック需要の変化にただちに適応できるダイナミックな方法です。

下位互換性

既存の 802.11a/b/g デバイスとの互換性は、802.11n で取り組んでいる重要な問題です。802.11g で 802.11b デバイスとの併用のための保護モードが提供されているように、802.11n においても、802.11 a/b/g デバイスとの下位互換性を提供するためのさまざまなメカニズムが用意されており、同じエリアで 802.11n デバイスを運用するために必要な情報をこれらのデバイスが理解できるようになっています。

802.11n を従来型の 802.11a/b/g デバイスと共に運用しなければならない状態は、長く続くと考えられます。この混在モードでの運用は、エリア内のすべてデバイスがアップグレードされるか、802.11n デバイスに置き換えられるまで続きます。802.11n における混在モードの保護メカニズムは、802.11g の保護メカニズムと非常によく似ています。

802.11g がそうであるように、802.11n は、以前の標準に従って作られたデバイスではデコードできない信号を送信します。混在モードで運用する場合、干渉や衝突が頻発する混乱状態に陥らないように、802.11n デバイスは、802.11a および 802.11g の無線機がデコードできる無線プリアンブルおよび信号フィールドを送信します（図 11）。これにより、同じエリアで別の無線送信が行われていて、それがどのくらい続くのかを知るために十分な情報が、従来の無線機に提供されます。従来のプリアンブルおよび信号フィールドに続いて、802.11n デバイスは、802.11n のレートおよび複数の空間ストリームを使用して、802.11n のプリアンブルおよび信号フィールドなどの他の情報を送信します。

レガシー デバイスの MAC 層が送信のタイミングおよび送信前のバックオフのタイミングを正しく判断できるようにするために、従来のプリアンブルおよび信号フィールドだけでなく、802.11g が規定する別の保護メカニズムも使用しなければならないことがあります。これは 802.11g で規定されている CTS-to-self というメカニズムで、802.11n では、802.11g または 802.11a のデバイスが存在する場合に利用されます。CTS-to-self メカニズムを使用すると、802.11n デバイスは自分宛ての短い CTS フレームを送信して、その後の 802.11n の送信を保護するために必要なタイミング情報を近隣のレガシー デバイスの MAC 層に伝えることができます。この CTS フレームは、レガシー デバイスが受信してデコードできる従来のデータ レートで送信される必要があります。

従来のプリアンブルおよび信号フィールドの付加と CTS-to-self は、すべての 802.11n 送信に余分なオーバーヘッドをもたらします。これにより、802.11n でのすべての改善点の効果が減少し、混在環境における 802.11n デバイスの実効スループットは大幅に低下します。802.11g と同様に、レガシー デバイスは、802.11n デバイスと同じアクセス ポイントとアソシエーションしている必要がないため、保護メカニズムが必要でない場合があります。しかし、レガシー デバイスが近隣のアクセス ポイントの同じチャネルを使用している場合には、保護メカニズムが働きます。

保護メカニズムは、ほとんどのレガシー デバイスがなくなるまで、2.4 GHz 帯（802.11b および 802.11g）で使用されると予想されます。これは、従来の 2.4 GHz WLAN と同じエリアに純粋な 802.11n WLAN を効果的にオーバーレイするには、2.4 GHz 帯の利用可能なチャネルが少なすぎるためです。多くの国では 5 GHz 帯で多くのチャネルが利用可能であることを考慮すると、ある一連のチャネルで 802.11a を運用し、それと重ならない一連のチャネルで 802.11n を運用するというように、同じエリアで 2 つの完全に独立した WLAN を運用することが可能です。それにより、純粋な高スループット（グリーンフィールド）モードで 802.11n を運用でき、この新標準で提供される最高の実効スループットを達成できます。

802.11n テクノロジーの概要

802.11n テクノロジーの利点をまとめると、以前の 802.11 デバイスから 2 つの主要な改善点があると言えます。最初の改善点は、無線リンクにおける SNR を向上する MIMO テクノロジーの使用です。2 番目の改善点は、無線送信と MAC プロトコルの両方における効率の向上です。これらの改善点は、信頼性、予測可能なカバレッジ、およびスループットという 3 つの点に効果をもたらします。

信頼性

無線リンクにおける SNR の向上は、通信の信頼性の向上に直結するだけでなく、多くの場合はそれをより高いデータ レートで実現します。高い SNR は、より多くの干渉がなければ送信が妨害されないことを意味します。したがって、より高いクライアント密度をサポートすることができます。

予測可能なカバレッジ

MIMO テクノロジーによって提供される複数の空間ストリームを使用すると、カバレッジ エリア内のデッド スポットが減少します。以前はマルチパスによる相殺干渉の影響を受けていたエリアで、その同じマルチパス効果を、堅牢な通信を提供するために利用できます。

スループット

実際のアプリケーションにとって、802.11n における効率の向上は、少なくともグリーンフィールド展開では、802.11n 無線の高いビット レートでの転送による実効スループットの向上をもたらします。従来の 802.11 デバイスとの混在モードの展開であっても、グリーンフィールド モードに比べると大幅に低下するものの、802.11n の使用によって実効スループットが高まります。

802.11n への移行

802.11n（少なくとも 802.11n ドラフト 2.0）への移行はすでに始まっています。ノート PC をはじめとする 802.11n クライアント デバイスがすでに市販されています。今後半年から 1 年の間に新しいクライアント デバイスが登場し、802.11n ドラフト 2.0 がポータブル デバイスやモバイル デバイスの WLAN アダプタのデフォルトになると考えられます。これらのクライアント デバイスは、既存の 802.11a/b/g アクセス ポイントと完全な互換性があり、既存のデバイスをいままでどおりに運用できます。これらの新しいクライアント デバイスに対して 802.11n をサポートするようにネットワーク インフラストラクチャの一部を移行する計画は、非常に簡単です。

計画

ネットワークで 802.11n をサポートするように移行を計画する際に考慮しなければならない事項がいくつかあります。802.11n アクセス ポイントは高速で電力要件が大きいため、移行計画では、アクセス ポイント以外のことも考慮に入れる必要があります。

無線帯域

802.11n は、2.4 GHz 帯（802.11b/g）と 5 GHz 帯（802.11a）の両方で運用できます。帯域によって制約事項が大きく異なる場合があるので、それぞれの無線帯域の計画は個別に行う必要があります。

2.4 GHz 帯

2.4 GHz 帯の帯域幅は大きくても 100 MHz であり、それよりもはるかに狭い国も数多くあります。2.4 GHz 帯では、802.11b および 802.11gで使用する同じチャネル分割を 802.11n の運用でも使用できます。ただし、2.4 GHz 帯で 802.11n の 40 MHz モードを運用することは、帯域の多くの部分が 1 つの 40 MHz での送信機による干渉の影響を受けるため、推奨されません。さらに、40 MHz チャネルを形成するために元の 20 MHz チャネルに連結される 2 つ目の 20 MHz チャネルは、従来の送信では使用されていないことが前提となります。このため、この帯域において 40 MHz での運用が実現可能になる機会は大きく減少します。

世界の大半の国においては、この帯域ではオーバーラップしない 3 つのチャネルを利用することが一般的であるため、ほとんどの企業では、40 MHz のアクセス ポイントが 1 つあるだけで、十分なキャパシティを提供するチャネル計画の作成が困難になります。従来の 802.11b/g デバイスをすべてこの帯域からなくしても、40 MHz チャネルを使用するアクセス ポイントをこの帯域で展開することは困難です。従来のレイアウトのオーバーラップしない 3 つのチャネルと同様のことを始めるにも、利用可能な帯域幅が十分にありません。

5 GHz 帯

多くの規制当局が最近変更を行ったために、世界の大半の国において 5 GHz 帯は大きく開放されています。5 GHz 帯は 2.4 GHz 帯よりも非常に多くのチャネルが利用可能です。この帯域には多数のチャネルがあるので、40 MHz での運用を可能にした場合でも 802.11n ネットワークの展開計画はずっと簡単です。

5 GHz 帯において 802.11n に移行する方法は、少なくとも 2 つあります。1 つ目の方法は、予算の制約とユーザによるキャパシティ増強の要求に応じて、レガシー アクセス ポイントを 1 つずつ 802.11n アクセス ポイントに置き換えていく方法です。この段階的な移行は、計画された期間にわたって、またはニーズの増加に応じて、実施することができます。この移行方法では、新しい 802.11n アクセス ポイントは、それによって置き換えられたレガシー アクセス ポイントのチャネルで運用します。新しい 802.11n アクセス ポイントは、802.11n クライアントと共に従来の 802.11a クライアントもサポートします。混在モードで運用するので、従来の 802.11a クライアントの保護が提供されます。最終的に、最後のレガシー アクセス ポイントが置き換えられ、最後のレガシー クライアントが使用されなくなったら、新しい 802.11n アクセス ポイントすべてをグリーンフィールド モードでの運用に切り替えることができます。

802.11n に移行する 2 番目の方法は、レガシー アクセス ポイントの一部でチャネルの再割り当てを行って、802.11n が独占的に使用できるチャネルを空ける方法です。その後、予算と需要に応じて新しい 802.11n アクセス ポイントを既存の WLAN 展開に追加し、新しい 802.11n アクセス ポイントを従来のアクセス ポイントと重なるエリアで並行して運用します。ただし、新しい 802.11n アクセス ポイントは 802.11n デバイスだけをサポート対象として、グリーンフィールド モードで運用できるようにします。これにより、802.11n の利点を最大限に利用できます。最終的に、レガシー アクセス ポイントがカバーするエリア全体を 802.11n アクセス ポイントがカバーするようになれば、802.11n クライアントはどこでもグリーンフィールド モードで動作できるようになります。また、その一方で、レガシー アクセス ポイントは引き続き従来のクライアントにサービスを提供することができます。最後のレガシー クライアントが使用されなくなったら、レガシー アクセス ポイントも廃止することができます。

有線インフラストラクチャのストレス

今日のデュアルバンド アクセス ポイントは、理論的にはイーサネット接続上に最大 108 Mbps の負荷を発生させます。ただし、実際には、802.11 プロトコルの非効率性のためのに、ピーク負荷は最大で 50 〜 60 Mbps です。

802.11n アクセス ポイントは、イーサネット接続にそれよりも大幅に高い負荷をかけます。無線のビット レートの向上およびプロトコル効率の改善により、2.4 GHz 帯で 20 MHz チャネルおよび 5 GHz 帯で 40 MHz チャネルをサポートする 1 つのデュアルバンド 802.11n アクセス ポイントは、そのイーサネット接続に最大で 300 〜 400 Mbps のピーク負荷を発生させます。明らかに、これはシングルまたはダブルの 100 Mbps イーサネット接続のサポート能力を超えています。

このため、802.11n をサポートするための移行計画には、各 802.11n アクセス ポイントへの 1 Gbps 接続をサポートするようにエッジ イーサネット スイッチング機能をアップグレードする計画も含める必要があります。これにより、802.11n クライアントによって高いキャパシティが要求されるエリアで発生するボトルネックを解消できます。

電力要件

現在使われている 802.11 アクセス ポイントのほとんどは、802.3af 準拠の Power over Ethernet（PoE）を使用して動作しています。これは、標準のカテゴリ 5 イーサネット ケーブルで最大 15 W の DC 電力を供給します。802.11n で複数の無線機を使用した場合に必要な電力は、802.3af で供給できる電力を超えます。幸い、IEEE 802.3（イーサネット）ワーキング グループはこれに対するソリューションを開発済みです。802.3at 標準では、最初の 802.3af 標準の 2 倍の電力を供給できます。802.3at は、802.11n アクセス ポイントが動作するのに十分な電力である 30 W を供給します。

802.11n への移行には、この新しい PoE 標準に準拠した電力の供給源を用意する方法の検討も含める必要があります。少なくとも 2 つの選択肢があります。1 つ目の選択肢は、アクセス ポイントが接続されているイーサネット スイッチから直接電力を供給する方法です。この方法では、イーサネット スイッチを新しい PoE 標準に準拠したものにアップグレードするか、または 802.3at PoE をサポートする小さな 1 Gbps イーサネット スイッチをネットワークのエッジに追加することが必要になる可能性があります。後者は、アクセス ポイントをサポートするために新しい 1 Gbps スイッチが必要な場合です。

2 番目の選択肢は、802.3at PoE を提供する代わりに、インライン パワー インジェクタを使用する方法です。パワー インジェクタは、イーサネット スイッチと共にワイヤリング クローゼットにインストールされ、スイッチとアクセス ポイントの間のイーサネット ケーブルに挿入されます。イーサネット スイッチのアップグレードまたは追加が移行計画に含まれない場合は、この方法が適切な代替ソリューションになります。

アクセス ポイントの展開

802.11n アクセス ポイントの配置計画も、移行計画の中で検討する必要があります。既存のレガシー アクセス ポイントを段階的に置き換える移行計画では、それ以上の展開計画は不要です。しかし、新しい 802.11n アクセス ポイントを新規に設置して展開する場合や、既存の展開と並行して展開する場合は、802.11n による SNR の向上を活かしてアクセス ポイント 1 台あたりのカバレッジ エリアを広げることができます。ただし、結果として 802.11 WLAN 全体のキャパシティは低下します。SNR は銀行に預けてあるお金のようなものであることを思い出してください。SNR は、データ レートの向上、範囲の拡大、またはその両方に少しずつ使うことができます。しかし、両方を同時に最大化することはできません。

投資保護

移行計画における最も重要な決定事項の 1 つは、どのメーカーの機器を使用するかです。この決定においては、最終的な 802.11n 標準がまだ承認されていないことを考慮する必要があります。ドラフト 802.11n 機器のアップグレードが可能かどうかを移行の最重要要件として検討する必要があります。多くのメーカーは、ソフトウェア ダウンロードだけでドラフト 802.11n デバイスを最終承認標準にアップグレードできると主張していますが、最終承認標準が、802.11 ワーキング グループによって承認された最初のドラフトとどの程度異なるものになるかは不明です。新しいドラフト 802.11n アクセス ポイントに対する投資を保護するためには、ドラフト 802.11n アクセス ポイントのハードウェアがハードウェア全体を交換することなくアップグレードできるかどうかも重要です。

目標と予測

802.11n 標準は、非常に高いスループットの実現を目標として掲げています。移行計画では、こうした目標の多くが実現までに数年かかる可能性を考慮に入れる必要があります。一部の無線帯域では、高スループットという目標をエンタープライズ環境でまったく実現できない可能性もあります。802.11n 展開は、グリーンフィールド モードで運用する場合にのみ、能力を十分に発揮することができます。

認定の重要性

最終承認 802.11n 標準が公開されるまで、またさらにそれ以降も、802.11n への移行を成功させるためには、ネットワーク内で使用する機器の認定がきわめて重要です。Wi-Fi Alliance は現在、802.11n ドラフト 2.0 に対する機器の認定を行っており、この認定は、異なるベンダーの機器がこの新しいテクノロジーを使用して確実に相互運用できることを示す指標となっています。ただし、Wi-Fi Alliance が認定した大半の機器は、Wi-Fi Alliance のテストベッドにある少数のデバイスでテストされているだけです。802.11n ドラフト 2.0 については、アクセス ポイントがテストされるのは 5 機種の 802.11n クライアントに対してだけであり、そのうち一般に市販されているのは 1 機種だけです。すべての 802.11n ドラフト 2.0 クライアントに対してテストされているのは、Wi-Fi Alliance のテストベッドのアクセス ポイントだけです。今後 WLAN 内で使用されるすべての 802.11n クライアントとの相互運用性の最も確実な保証という点では、すべてのデバイスに対してテスト済みであるといえるのはテストベッドのアクセス ポイントだけです。

まとめ

新しい 802.11n WLAN を設置すること、または既存の WLAN で 802.11n サポートへの移行を開始することを妨げるものは何もありません。ただし、設置する 802.11n 機器を選択する際は、いつかの注意が必要です。

特に、802.11n の利点を最大限に活用しつつ、最終承認された 802.11n 標準とドラフト 2.0 の間に互換性がなかった場合にも、新たに設置したアクセス ポイントに対する投資が陳腐化することがないようにするには、802.11n ネットワーク用に選択するアクセス ポイントのハードウェアおよびソフトウェアがアップグレード可能である必要があります。802.11n ネットワーク内でユーザが使用する可能性のあるすべての機器と、展開するアクセス ポイントとの間の互換性を確保するには、それらのアクセス ポイントが可能な限り幅広いクライアント デバイスに対してテストされている必要があります。

802.11n は、WLAN のキャパシティおよびすべてのクライアントの実効スループットを大幅に高めることが可能です。この新しい標準への移行を開始するタイミングは、WLAN のキャパシティ増強の要求に応えるために、新しいアクセス ポイントの追加が必要になったときです。802.11n への移行を計画する際に慎重な判断を下せば、標準が完成するまでその開発経過を見守っている必要はありません。