無線LANの基礎とRF

この単元で学ぶこと

無線LANは、RF（無線周波数）の電波を使って端末とアクセスポイントの間で通信します。安定した無線LANを設計するには、SSIDや認証だけでなく、電波の帯域、チャネル、干渉、受信品質を理解することが大切です。

この単元では、2.4 GHz・5 GHz・6 GHz帯、チャネル、チャネル幅、干渉、RSSI、SNRの基本を学びます。

RFと無線LAN

RFは、無線LANを含む無線通信で使う電波の周波数に関する考え方です。無線LANでは、電波が壁、床、天井、人、什器などの影響を受けるため、有線LANと同じように通信品質が一定とは限りません。

アクセスポイントの設置位置、送信電力、周囲の無線機器、利用者数を考慮して、必要な場所で安定して通信できるように設計します。

2.4 GHz・5 GHz・6 GHz帯

無線LANでは、主に2.4 GHz帯、5 GHz帯、6 GHz帯を利用します。利用できるチャネルや送信電力などは国や地域の規制、機器、無線LAN規格によって異なります。

2.4 GHz帯は障害物の影響を受けにくい傾向がありますが、利用できるチャネルが限られ、周辺機器との干渉も起きやすい帯域です。5 GHz帯や6 GHz帯は、対応機器と利用条件を確認したうえで、チャネル設計の選択肢を広げるために使います。

チャネルとチャネル幅

チャネルは、無線LANが通信に使う周波数の区切りです。同じ場所で近いチャネルを使うアクセスポイントが多すぎると、通信が競合しやすくなります。

チャネル幅は1つの通信に使う周波数範囲です。幅を広くすると高い通信量を扱える場合がありますが、利用できるチャネル数が減り、混雑した環境では干渉の影響を受けやすくなることがあります。

干渉

干渉は、他の無線LANや周辺の電波によって通信品質が低下する状態です。同じチャネルを複数のアクセスポイントが使う場合や、近いチャネルが重なり合う場合に、送信待ちや再送が増えることがあります。

無線LANの設計では、隣接するアクセスポイントのチャネル、送信電力、設置密度を調整し、必要以上に電波が重ならないようにします。

RSSIとSNR

RSSIは、端末が受信している電波の強さを表す目安です。SNRは、受信した信号とノイズの差を表す目安です。

RSSIだけが高くても、周囲のノイズが大きいと通信品質が安定しないことがあります。無線LANの調査では、受信電力、ノイズ、再送、接続台数、実際の通信結果を合わせて確認します。

設計とトラブルシュートの考え方

無線LANは、アクセスポイントを増やせば必ず改善するわけではありません。電波が重なりすぎると、かえってチャネル競合が増えることがあります。

利用場所、利用端末、同時接続数、必要なアプリケーション、障害物、周辺の無線環境を確認し、サイトサーベイなどで実測しながら設計・改善します。

まず覚えたいポイント

無線LANの品質は、RF、利用帯域、チャネル、チャネル幅、干渉、受信品質の組み合わせで決まります。RSSIとSNRを目安にしながら、利用環境に合ったチャネルとアクセスポイント配置を考えます。