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Wi-FiやWiMAXとは?インターネット通信を快適に行うための基礎知識

(1)Wi-Fi電波にはAとGの2つがある

Wi-Fi電波には2つの種類があります。ルーターに接続しようとした時に、接続先名は同じなのに、名前の後に「A」と「G」と異なる文字が続いていることに気づいたことのある方もいるでしょう。2つの違いを理解していないと、どっちでもいいと思って適当に接続してしまいそうですが、実はこの2つには明確な違いがあるのです。

 

それは、使用する周波数帯の違いです。「A」は5GHz帯、「G」は2.4GHz帯を使用します。周波数帯の違いとは、電波が通る道路の特徴と考えるとわかりやすいでしょう。道幅や車線数の違いが道路の通りやすさに関係しているように、Wi-Fi電波も使用する周波数帯の違いによって、通信速度やつながりやすさなどが変わってきます。

 

・2.4GHz(G)のメリット/デメリット

2.4GHz(G)の特徴は遠くまで届くことです。また、ルーターと端末の間に障害物があってもつながりやすいという特徴があります。そのため、自宅で使用する際は、パソコンなどの使用する端末がルーターとは違う部屋にあるなど、離れている場所にある時に使用するのに最適です。

 

ただし、2.4GHz(G)にもデメリットがあって、この周波数帯に対応している機器が非常に多く、たとえば、電話機や電子レンジなどの発生する電波との干渉が起きやすいことが挙げられます。Bluetoothも同じ周波数帯を使用するため、たくさんの機器を使っている場合、回線が混線して速度が遅くなったりつながりにくくなったりするのが無視できないデメリットです。

 

・5GHz(A)のメリット/デメリット

5GHz(A)の特徴は、他の機器が発する電波と干渉が少ない周波数帯なので通信が安定しやすいことです。通信速度も2.4GHz(G)と比べて速く、快適なインターネット通信をお求めの方に適しています。

 

ただし、5GHz(A)に対応している機器はそれほど多くなく、古いタイプのパソコンだと対応していないので接続できないということも考えられます。また、2.4GHz(G)ほど遠くまで電波が届かないため、ルーターと端末がある部屋が違う時など、間に障害物があるとつながりにくいというのもデメリットです。ただ、もともと通信速度が2.4GHz(G)より速く、チャンネル数も多いため、パソコンやスマホ、タブレットなど複数の端末を同時に使用する場合などには、2.4GHz(G)よりも5GHz(A)が適しています。

 

(2)ホームルーターでインターネットに接続する

どこの家庭にもあるコンセントに接続するだけでインターネットを利用できるのがホームルーターです。モバイル回線サービスを利用してインターネット通信を行うため、初めて利用するに当たっても開通工事の必要がありません。ホームルーターの場合、無線での接続によるWi-Fi接続と、LANケーブルによる有線接続が選べます。

 

・光回線との比較

光回線との最大の違いは、モバイル回線サービスを利用するため光回線のエリア以外でもインターネット環境を構築できることです。コンセントを挿せばどこでもすぐにインターネットにつながるところも便利でしょう。光回線の場合、回線を敷いていないお家なら、わざわざ業者に連絡して工事をお願いしなければなりません。しかも、屋外工事だけでなく宅内工事も必要なので、工事の際は在宅している必要がありますし、開通までに時間もかかります。工事の依頼から開通まで早くて1か月、遅いとそれ以上かかることもありますので、その点は不便なポイントです。

 

このように、光回線だと開通までに時間がかかるため、引っ越しの多い方だと最近ではコンセント一つですぐにつながるホームルーターがよく選ばれるようになっています。引っ越し直後こそ何かと調べ物があるためインターネットを使いたいものですが、光回線だとそれができません。ホームルーターがあれば、電気さえ開通していれば、ほとんどの地域ですぐにインターネットにつながります。

 

ホームルーターの方が使い勝手が良くて便利な点ばかりお伝えしましたが、光回線にはないデメリットもあります。モバイル回線という、ケーブルが直接外部につながっていない回線を利用するため、固定回線の光回線と比べて通信が安定しないことです。通信速度も光回線と比べると劣ります。

 

・クレードルの利用用途

クレードルとは、Wi-Fi端末のスタンドのようなものです。スタンドとして端末置き場のように使えますし、クレードルに置いておくだけで充電できるという便利な機能もあります。なにより最大の利点は、クレードル本体にLANポートがありLANケーブルをつなげることができるため、無線ルーターを有線接続できるようになることです。無線LANに対応していない古いタイプのパソコンだと有線接続しか利用できませんが、クレードルがあることでモバイル回線サービスを利用できるようになるのです。

 

ただ、クレードルの必要があるのはモバイルルーターであり、ホームルーターは直接コンセントに接続できますし、本体にLANポートがあって有線接続もできるので、クレードルはそもそも存在していません。要は、クレードルとは、モバイルルーターをホームルーターにするための機器です。

 

・固定IPにする利用用途

モバイル回線サービスを提供する業者のほとんどが変動IPなので、固定IPにするには、オプションサービスとして用意している業者と契約してオプション料金を支払って利用することになります。そこまでしてあえて固定IPにするメリットがあるのかと疑問に思いますが、インターネットの用途によっては固定IPが必要なこともあるのです。

 

たとえば、固定IPがあると、自宅にウェブカメラを設置して外から自宅の様子を見ることができたり、自宅のパソコンを遠隔操作したりといったことができます。また、自宅にサーバーを構築することもできるので、固定IPがあればレンタルサーバーを契約せずにウェブサイトの立ち上げが可能です。あと、オンラインゲームによっては固定IPが必要なものもあります。

 

(3)WiMAXのしくみ

WiMAXとは、基本的には3GやLTEなどと同じ移動体通信方式の規格であり、簡単に言うと持ち運び可能な無線の高速インターネットとでも呼べるものになります。3G回線やLTE回線と違って通話はできず、インターネットに特化したサービスという特徴はありますが、具体的にどんな回線なのでしょうか。

 

・どのような回線用途なのか

WiMAXというと、Wi-Fiと混同する人もいますが、両者の役割は全然違います。WiMAXは、3GやLTEと同じく遠く離れた場所を結ぶネットワークの技術で、それに対してWi-Fiは、限られた範囲にのみネットワークを構築するための技術です。関係性を示すと、自宅のパソコンやスマホなどの端末とモバイルWi-Fiルーターを結ぶのがWi-Fiで、モバイルWi-Fiルーターとどこか遠くの基地局を結ぶのがWiMAXということになります。要は、モバイルWi-Fiルーターは、Wi-FiとWiMAXの技術を組み合わせて使う機器ということです。

 

WiMAXが一般向けにサービスを開始したのは2009年で、まだそれほど歴史はありません。本来は、光回線やADSLの回線が敷けない地域にも高速通信を可能にしようということで開発された技術でした。当初は、LTEと比べて低速な40Mbpsが最高速度でしたが、今では回線が整備・強化された結果、光回線にも匹敵するほどの1Gbps以上の速度を実現しています。とはいえ、この数字は理論上の最高速度なので、実際に使用すると10~200Mbpsぐらいでしょう。もちろん使用する場所によって速度は大きく異なります。

 

・周波数の特性では建物(障害物)に3G/LTE/4Gより弱い

WiMAXは、3G/LTE/4Gの使用する周波数帯と異なる帯域を使用しています。3G/LTE/4Gよりも高い周波数帯を使用するため、それらと違って障害物に弱いのが弱点です。建物の構造によっては建物内でつながりにくいこともあります。ただ、WiMAXの通信状況は日に日に改善されていますから、深い地下室などでもない限り、エリア内であれば建物内でまったくつながらないということは少なくなっているはずです。

 

・都内地下鉄で3キャリアでは通信できるトンネルにアンテナがなく利用できない

先ほども述べたように、WiMAXで使用する周波数帯はLTEなどと比べてかなり高いので、地下では若干つながりにくくなる傾向があります。LTEなどの低周波数の電波は障害物を回り込んだり貫通したりできるのですが、WiMAXの電波は、間に障害物があるとそれにぶつかって反射してしまうからです。

 

また、都内地下鉄のトンネルにはWiMAXのアンテナがないため、3大キャリアでは通信できるのにWiMAXでは地下鉄に乗っていると圏外になることがよくあります。ただし、回線の増強は今も続けられていますし、昨今の整備状況の進捗を見る限り、この状況が改善されるのも時間の問題ではないでしょうか。

 

(4)通信速度に違いがでる理由

同じルーターを使い続けても、いつからかこれまでのような通信速度が出なくなったり、同じ機器を使っている知人と明らかに速度に差があったりといった、通信速度の違いという問題があります。なぜこのような問題が起こるのでしょうか。

 

・帯域のこと

冒頭にもお伝えしたように、Wi-Fiには周波数帯の違いで2種類の電波が選べます。2.4GHzと5GHzの帯域があり、2.4GHzの方は、ルーターと端末の間に障害物があってもそれを回り込んで届きやすいというのが周波数帯の特性です。そのため、自宅に1台ルーターがあれば、どの部屋にいてもインターネットに接続できるというメリットがあるのですが、その反面、この帯域の周波数を使用する機器が多いため、電波の干渉を受けやすいというデメリットがあります。

 

電子レンジや電話機などインターネットにつながらない家電もこの帯域の周波数を使用していますが、それは、10mW以下なら2.4GHz帯を免許なしで使用できるからです。そのため、科学や産業分野において広い範囲において使用されています。また、2.4GHzという帯域は狭いため、電波の干渉を受けると接続が不安定になりやすいというのも特徴です。

 

接続が不安定になるということは、通信速度も一定を保ちにくいということです。そのため、同じルーターを使用しているのに、住宅環境によっては通信速度に大きな違いが出ることもあり得ます。自宅に電波の干渉の原因となるような機器がないとしても、たとえば集合住宅などのように、隣人が使用する機器の電波の影響を受けることもあり得る話です。もし、2.4Ghz帯で満足いく速度が出ない場合は、5Ghz帯に切り替えてみましょう。この周波数帯を使用する機器は少ないため、通信速度が高速で安定しやすいです。

 

・契約ユーザー数が増えた際に起こること

同じ通信回線でも、それを使用する人が増えると通信速度が遅くなることがあります。契約当初は快適にインターネットが利用できていたのに、時間が経つうちに徐々に遅く感じられるようになったというのはよくある話です。それは、快適だという評判が多くの人を呼び、契約ユーザー数が増えたからではないでしょうか。通信回線を使用する人が多くなれば多くなるほど、通信速度は低下しやすいものです。

 

このことは車と道路の関係に例えるとよくわかります。車をデータ、それが走る道路を回線と考えてみましょう。車が少ないうちはすいすい走れますが、車が増えてくると徐々に思うようにスピードを出すことができなくなります。やがてそれが渋滞へと発展すると、さっきまですいすい走れていた道路なのにノロノロ運転でしか走れなくなるわけです。通信回線もこれと同じことですので、契約者が増えるほどに遅くなりやすいというのは避けられません。

 

・ひとつの基地局で多数接続すると逼迫する現象

通信回線設備のスペックによっても通信速度には違いが出ます。しっかりした設備でないと、落雷などの自然現象や工事などの人的要因によって接続トラブルが起こりやすいですし、トラブルが起こった時の復旧までの時間も長くなるものです。また、上述の通り、回線を使用する人が増えるほど、一つの基地局に接続が集中しやすくなって、その結果、通信が不安定になってしまうこともあります。

 

一ユーザーが自分が使っている通信事業者の設備状況まで知ることは難しいですが、回線設備が強い業者ほど通信速度も安定しやすいということは知っておきましょう。やはり大手事業者の方が多数のユーザーにも対応できるだけの設備を持っていることが多く、小規模な事業者になるほど設備も弱く基地局も少ないため、大人数に対応し切れないことが起こりやすいです。通信速度が速いと評判だからといって、その評判がいつまでも当てはまるとは限らないことに注意してください。

 

(5)3G規格は順次終了し、5Gサービスが拡大していく

 2020年は本格的に5Gの導入がスタートする年です。すでに、アメリカや韓国などでは商用サービスが始まっており、日本も延期の東京オリンピックを控えて首都圏などで5Gの環境整備が進めています。大手キャリアも5Gへの対応を進めるとともに、これまでの通信規格だった3Gは順次終了することがすでに発表済みです。5Gになると、大容量のデータがこれまで以上の高速で通信できるようになるだけでなく、家電などさまざまな機器がインターネットに接続される「IoT」も進んでいくことになるでしょう。ところで、3大キャリアの対応状況はどうなっているのでしょうか。

 

・docomo 2026年3月31日終了。5Gサービス内容は?

docomoは、3GサービスのFOMAと携帯電話向けサービスのiモードの終了を2026年3月に終了することを発表しています。すでに2020年代中ごろにFOMAの終了は予告されていましたが、そのスケジュールがより具体化された格好です。3Gサービス停止の理由は、4Gが普及したことによってFOMAの契約数が大きく減少したことと、今後展開する5Gサービスに対して経営資源を集中するからとされています。

 

なお、docomoの3Gサービスが終了することで、FOMAにしか対応していない携帯電話などの端末で通話とデータ通信ができなくなります。また、4Gに対応している端末でも、VoLTEに非対応の端末では音声通話ができません。こうした端末のユーザーは、4Gや5Gに対応した新しい端末に買い替え、新たな契約プランに変更する必要が出てくるでしょう。

 

docomoの5Gサービスについてですが、新しいサービスが発表されたばかりです。ライブやスポーツ、演劇などのイベントの模様を高精細な映像で見ることのできるスマホ向けサービスがすでに発表されています。5Gでは大容量のデータを高速で送信できるため、8Kカメラでの超高画質のVR映像を配信する予定とのことです。

 

・au 2022年3月終了。5Gサービス内容は?

auは、すでに2018年11月の段階で2022年3月に3GサービスのCDMA 1X WINを終了することを発表しています。それ以降は、VoLTEに非対応の機種は利用できなくなる予定です。auがCDMA 1X WINを始めたのは2003年と早く、パケット通信や定額サービスなど新しいことを次々と実現しながら、携帯電話市場を引っ張ってきました。その後、さらに高速な通信が求められるようになって、第4世代のLTEを採用し、2012年から「4G LTE」としてサービスを提供しています。2014年にはデータ通信で音声通話を行うVoLTEがスタートし、現在に至るという状況です。

 

auは5Gサービスを開始しております。auでは5Gと最新技術を組み合わせた最新実験を次々と行なっており、ゴーグルをかけなくてもVR映像を体験できるVRシステムや、ARスマートグラスによるデータを見ながらの野球観戦などが話題を集めました。

 

・SoftBank 2024年1月終了。5Gサービス内容は?

SoftBankは、2002年12月にサービスを開始した3Gサービスを、2024年1月をもって終了することを発表しています。サービス終了の理由は、LTEの普及により周波数の有効利用をさらに進めるからとのことです。3Gサービスが終了すると、もちろん3G向けのプランが終了するほか、3Gにしか対応していない端末も使用できなくなります。具体的にどの端末が使用できなくなるかは、同社のホームページで公開していますのでご確認ください。

 

SoftBankの5Gの商用サービスは、「SoftBank 5G」という名前で2020年3月27日より開始されています。SoftBankユーザーは、契約中の料金プランに加えてSoftBank 5Gの基本料を支払うことで、5Gのネットワークでスマホなどの端末を利用できるようになります。通常、SoftBank 5Gの基本料は月額1,000円かり、それが2年間無料になるキャンペーンを2020年8月まで実施するとのことですので、SoftBankユーザーの方はこれまでと同じ料金で5Gサービスを体験できるでしょう。

 

(6)Bandについて

スマホでインターネットに接続したり音声通話をしたりさまざまなことができるのは、それぞれに割り当てられた周波数帯を使っているからです。その周波数帯が「Band」であり、各キャリアには総務省から特定のBandを割り当てられています。各キャリアは、それぞれに割り当てられたBandで通信できるような設備を整えているのです。ですので、キャリアごとに使えるBandが異なるため、スマホなどの端末を購入する際はそのBandに対応していることを確認することに注意してください。なお、Bandは「Band1」「Band2」などと数字で分類されています。各キャリアが対応する4G Bandの一覧と特徴は以下の通りです。

 

・docomo 各Bandの特徴

docomoの主力のBandはBand1です。docomoが提供する4GサービスはほとんどがこのBand1を用いています。ですので、Band1に対応することは絶対条件と言えるでしょう。通信速度はまずまず早く、対応エリアも広いのが特徴です。

 

東名阪限定ですが、Band3という周波数帯も使用されます。Band1より速いのが特徴です。

 

Band1で対応できないエリアでもつながりやすいのがBand19です。プラチナバンドと一般的に呼ばれており、ビル群、地下、山間部でも比較的つながりやすいので重宝します。速度はBand1より劣りますが75Mbpsとまずまずです。

 

対応機種は少ないものの、Band21という周波数帯も補完的に用いられることがあります。関東地方では最近つながるエリアが増えている模様です。

 

Band28もプラチナバンドと呼ばれており、つながりやすい周波数帯です。ただ、優先度は今のところそれほど高くありません。

 

Band42は、キャリアアグリゲーション(複数の帯域を束ねて利用する技術)で用いられる周波数帯で、docomoでは「Premium 4G」としています。294Mbpsという高速通信が可能です。

 

・au 各Bandの特徴

auもBand1が主力です。対応エリアはdocomoほどではないですが、後述するBand18と合わせればかなり広いエリアをカバーします。

 

2019年から新しく追加されたのがBand3です。3大キャリアの他の2つが先に利用していたので、そこに加わった形になります。

 

Band1の弱いエリアをカバーするのに使われるのがBand18です。プラチナバンドであり、ビル群、地下、山間部でもつながりやすいという特徴があります。auではBand1とBand18がLTEの主力なので、端末を選ぶ際もこの2つに対応しているものを選ぶことが必須です。

 

このほかauには、Band26、Band28、Band41、Band42の周波数帯もあります。26と28がプラチナバンドであり、41がWiMAX担当、42が先ほど説明したキャリアアグリゲーションでの高速通信が可能な周波数帯です。

 

・SoftBank 各Bandの特徴

docomo、auと同じくSoftBankもBand1が主力です。つまり、どのキャリアを選ぶにせよ、Band1への対応はやはり絶対条件になります。

 

SoftBankのサブブランドの主力がBand3です。もともと買収した会社が主力として使っていた帯域なので、対応エリアは広く速度もかなり速いという特徴があります。

 

Band8はプラチナバンドであり、ビル群、地下、山間部でもつながりやすく、Band1が弱いエリアをカバーするために使われています。

 

Band11という実験的に使われている帯域もSoftBankにはありますが、こちらはそれほど意識する必要はありません。

 

また、SoftBankのプラチナバンドにはBand28もあります。ただし、対応エリアはあまり広くありません。

 

あと、Band41とBand42がSoftBankにはありますが、41はWiMAXなどに用いられていましたが今後停波される予定とのことです。42はdocomoとauで見たようにキャリアアグリゲーション用の周波数帯で、高速通信に使われています。ただし、SoftBankでの最高速度は110Mbpsで、docomoとauに比べて高速化はあまり推進されていません。

 

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