WiFi 7 と WiFi 6 および 6E – 違いの説明

WiFi 7 規格は、前の規格である WiFi 6E からわずか 4 年後の 2024 年の初めに正式になりました。 2025 年の今、市場には WiFi 7 対応のルーターやアクセス ポイントがますます増えています。そのため、WiFi 7 は WiFi 6 や 6E とどう違うのかという疑問が生じます。

そして、おそらくさらに重要なのは、アクセス ポイントまたはルーターを WiFi 7 にアップグレードし始める価値があるかどうかということです。それとも少し待った方が良いのでしょうか？

この記事では、3 つの WiFi 標準間の技術的な違いを確認し、アクセス ポイントをアップグレードする必要がある理由、またはアップグレードすべきではない理由について説明します。

IEEE 802.11be としても知られる WiFi 7 には、速度、効率、信頼性の点で大きな変化をもたらすいくつかの新機能が追加されています。ここで留意すべき重要な点は、メーカーはすべての機能を実装する必要はなく、一部は実際には新しい標準ではオプションであるということです。

320 MHzのチャネル帯域幅

Wi-Fi 7 は、最大チャネル帯域幅を 160 MHz から 320 MHz に 2 倍にし、スループット速度の向上 (ストリームあたり最大 2.4 Gbps) と遅延の短縮を実現します。このチャネルは 6 GHz 帯域で利用でき、最大 3 つの 320 MHz チャネルを使用できます。

一部の地域では、6 GHz 帯域が米国よりも少し狭い場合があります。これにより、使用可能な 320 MHz チャネルが少なくなります。しかし、それに対抗するために、WiFi 7 では、マルチリンク操作の助けを借りて、2.4 および 5 GHz 帯域を 6 GHz 帯域と組み合わせることができます。

マルチリンクオペレーション (MLO)

マルチリンク操作により、デバイスは複数の周波数帯域にわたる複数のチャネルを使用して、クライアントへの 1 つの仮想接続を確立できます。古い W​​iFi 標準では、デバイスは単一の周波数帯域を通じてのみ通信できました。

帯域内では、デバイスは複数のチャネルを使用して速度を上げることができます。そしてもちろん、現在、デバイスは信号強度に応じて異なる帯域を切り替えることもできます。

しかし、マルチリンクを使用すると、デバイスは 3 つの帯域 (2.4、5、および 6 GHz) すべてを使用して、より高いスループットを得ることができます。ただし、これにはコストがかかり、それが範囲です。複数の帯域を結合するには、すべての帯域がクライアントに到達できる必要があります。これは、5 GHz 帯域と 6 GHz 帯域を組み合わせると、5 GHz の範囲が 6 GHz 帯域の範囲 (5 GHz 帯域の約 75%) に低下することを意味します。

マルチリンク テクノロジは、その複雑さと消費電力の点から、すぐにスマートフォン、ノートブック、その他のクライアント デバイスに採用されるとはあまり期待していません。

4096-QAM (4K-QAM)

Wi-Fi 7 の変調方式は 4096-QAM にアップグレードされました。これは非常に技術的に聞こえるかもしれませんが、実際には非常に簡単です。 QAM は、各信号で送信されるビット数を指します。

したがって、各信号で送信されるビット量が多いほど、同時に送信できるデータが多くなります。ただし、これには、より良い信号品質が必要になるというトレードオフが伴います。

信号が弱い場合、またはチャネル上のノイズが多すぎる場合、デバイスはより高密度にパックされたデータをデコードするのに苦労する可能性があります。これにより、再送信が増加し、接続の遅延が増加する可能性があります。

OFDMA

OFDMA は新しいテクノロジーではなく、実際には WiFi 6 標準で導入されましたが、WiFi 7 標準は真の同時双方向通信を提供します。これは、デバイスが OFDMA と MU-MIMO を使用しながら同時にデータを送信および受信できることを意味します。

OFDMA の利点は、周波数をリソース ユニット (RU) と呼ばれる小さな周波数単位に分割することです。これにより、アクセス ポイントは複数のデバイスに同時にデータを送信できるようになります。

上の図からわかるように、OFDMA (WiFi 5 など) が導入される前は、アクセス ポイントは一度に 1 つのクライアントにのみデータを送信できました。しかし、周波数をより小さな単位に分割することで、複数のデバイスに同時にデータを送信できるようになりました。

強化されたMU-MIMO機能

MU-MIMO は、Multi-User、Multiple Input、Multiple Output の略で、アクセス ポイントが複数のクライアントに同時にデータを送信できるようにします。 MU-MIMO という用語は新しいものではなく、WiFi 5 から使用されていますが、重要な違いがあります。

元の MU-MIMO はダウンリンク (DL) 方向のみ、つまりアクセス ポイントからクライアントへの方向のみでした。 WiFi 5 では、アクセス ポイントは 4 つのクライアントに同時にデータを送信できます。 WiFi 6 ではこれが 8 に改善され、WiFi 7 とアクセス ポイントでは理論的には 16 のクライアントに同時にデータを送信することもできます。

しかし、改善はこれで終わりではありません。 WiFi 7 はアップリンク MU-MIMO もサポートするようになりました。これは、複数のクライアントがアクセス ポイントに同時にデータを送信できることを意味します。これを OFDMA と組み合わせると、クライアントとアクセス ポイント間の遅延が大幅に改善されます。

マルチ RU パンクチャリング

WiFi 6 および 6E に関する現在の問題の 1 つは、チャネル干渉によって入力チャネルが使用できなくなる可能性があることです。これは、2.4Ghz の 40Mhz、または 5Ghz 帯域の 80 または 160Mhz などのより広いチャネルを使用する場合に、より大きな問題になります。

広いチャネルに干渉がある場合、アクセス ポイントはチャネル全体を送信に使用できません。代わりに、チャネル幅が減少し、スループットが低下します。

WiFi 7 は、干渉の影響を受ける使用できない部分のみを取り除きながら、デバイスがチャネル内で複数の RU (OFDMA を参照) を使用できるようにするマルチ RU パンクチャリングでこの問題を解決します。

そのため、WiFi 7 は、干渉が検出されたときにチャネル全体をドロップするのではなく、残りの帯域幅を使用しながら、影響を受けるサブキャリアのみを「パンクチャ」（削除）することができます。これにより、スループットが向上し、信頼性が向上します。

マルチAP調整

最後に強調したい機能は、マルチアクセス ポイントの調整です。この機能により、複数のアクセス ポイントが 1 つの仮想ユニットとして連携して動作できるようになります。これは、複数の AP を使用してクライアントにデータを送信できることを意味し、接続のスループットと信号強度が向上します。

これが機能するには、クライアントが両方のアクセス ポイントに良好な接続を確立している必要があります。これも、クライアント デバイスにすぐに搭載される予定ではない機能ですが、メッシュ ネットワークやブリッジ接続ではおそらく役立つでしょう。

WiFi 7 対 WiFi 6 対 WiFi 6E

ここまで WiFi 7 の機能を見てきましたが、WiFi 6 や WiFi 6E と実際にはどう違うのでしょうか?まず、WiFi 6 と 6E は実際にはそれほど違いはありません。 WiFi 6E は、いくつかの地域に 6 Ghz 帯域のみを追加しました。

WiFi 7 は、さらに広いチャネル (最大 320 MHz)、4K QAM (信号あたりのデータ量が増加)、およびマルチリンク操作 (MLO) を提供することで、さらに進化しています。、これにより、デバイスは複数の周波数帯域を同時に使用できるようになります。

これらのアップグレードにより、速度が大幅に向上し (理論上は 40 Gbps 以上)、遅延が減少し、ネットワーク全体の安定性が向上します。

WiFi 7 にアップグレードする必要がありますか?

WiFi 7 が提供するすべての新機能を最大限に活用するには、ネットワーク内のすべてのデバイスが WiFi 7 をサポートしている必要があります。これは、アクセス ポイントだけでなく、すべてのクライアント デバイス、ラップトップ、スマートフォン、タブレットなどを意味します。それまでは、ネットワークはネットワーク内で最も遅いデバイスに限定されます。

以下のスクリーンショットでネットワーク内のデバイスの一部を見ると、現在 WiFi 6 をサポートしているデバイスが 3 つだけであることがわかります。すべての IoT デバイスは 2.4 GHz のみに設定されているため、WiFi 4 を使用し、残りのクライアントは WiFi 5 のみをサポートしています。

上のスクリーンショットで WiFi 6 をサポートするデバイスを見ると、空間ストリーム (2×2 と 1×1) を 2 つだけ、または 1 つしか使用していないことがわかります。これは、クライアント デバイスにアンテナが 1 つまたは 2 つしかないことを意味します。したがって、WiFi 6 は最大 8 つの空間ストリームをサポートしますが、クライアント デバイスは最大で 2 つだけを使用します。

もう 1 つの問題は、WiFi 7 の多くの機能がオプションであることです。つまり、すべてのメーカーがすべての機能を実装しているわけではありません。新しいのを見てくださいたとえば、6 GHz 帯域を持たず、(16×16 MU-MIMO ではなく) 2×2 MU-MIMO のみを提供し、MLO をサポートしません。

U7 lite のようなエントリーレベルのアクセス ポイントでは、これは大したことではありませんが、代わりに WiFi 6 アクセス ポイントを購入することもできることがわかります。

6GHzの問題

6 GHz 帯域はより多くの帯域幅をもたらし、干渉や輻輳の影響は少なくなりますが、オブジェクトの侵入がひどいです。これは、6 GHz 帯域は、アクセス ポイントと同じ部屋にいる場合、またはおそらく隣接する部屋にいる場合には最適ですが、家全体をカバーできるわけではないことを意味します。

これは、多くのクライアント デバイスがあり、低帯域で多くの輻輳や干渉が発生することが多いオープン オフィス ビルに最適です。ここで 6 GHz 帯域が真価を発揮しますが、ホーム ネットワークの場合、私はそれに投資しません。

WiFi 7 の実装

あらゆる技術的な利点と欠点に加えて、すべてのメーカーが新しい技術を正しく実装するまでにはしばらく時間がかかるでしょう。マルチリンク オペレーション (MLO)、4096-QAM、マルチ RU パンクチャリングなどの機能はすべて、問題なく動作するために、さまざまなチップセットとデバイス間の正確な調整を必要とします。

まとめ

したがって、WiFi 7 にはいくつかの優れた機能が備わっていますが、アクセス ポイントを新しい WiFi 7 対応のものに急いで交換する必要はありません。クライアント デバイスはまだサポートしていないため、ファームウェアのバグと互換性の問題がすべて修正されるまでに数年かかる可能性があります。

新しいアクセス ポイントが必要な場合、価格が WiFi 6 バージョンよりもそれほど高くなければ、WiFi 7 対応のアクセス ポイントを購入しても問題はありません。既存のアクセス ポイントを急いで交換しないでください。