無線LAN(Wi-Fi)の歴史と発展：IEEE 802.11規格の概要解説

無線LANは、現代のネットワークインフラストラクチャーにおいて不可欠な役割を果たしています。我々の日常生活やビジネス環境において、携帯電話、タブレット、ラップトップなどのデバイスが無線LANを利用してインターネットに接続し、データのやり取りを行っています。

この記事では、無線LANの歴史と発展に焦点を当て、IEEE 802.11規格の概要について詳細に解説します。

IEEE 802.11は、無線LANの規格化を目的とする標準化団体であり、さまざまなサブ規格が存在します。これらの規格は、無線通信の速度、周波数帯域、セキュリティなどの面で異なる特性を持っています。

我々が現代の高速で信頼性の高い無線LANを享受している背景には、長い技術の進化と規格の改定があります。この記事を通じて、無線LAN技術の発展の歴史と、現代の無線LANがどのようにしてその地位を築いてきたのかを明らかにしていきます。

記事一覧

無線LANの誕生と初期の発展
無線の規格　IEEE 802.11の概要
Wi-Fi 7(IEEE 802.11be)について
現代の無線LANの展望
1. 関連

無線LANの誕生と初期の発展

無線LANの歴史は1980年代後半から始まります。当初は、大学や研究機関などの限られた環境での実験やプロジェクトに限られていましたが、その後、技術の進化により普及が進みました。

無線LANの初期の発展は、以下のような主な段階に分けられます：

1980年代後半 – 1990年代初め: 初期の無線LANシステムの開発と実験が行われました。これらのシステムは、低速であり、通信距離も短かったため、主に研究目的や特定の業務用途に限定されていました。
1990年代: 無線LAN技術が商業化され、企業や一般消費者向けに製品が提供され始めました。初期の無線LAN規格では、転送速度が低く、周波数帯域も限られていましたが、それでも有線LANに比べて利便性が高く、特に移動性の高い環境での利用が期待されました。
1997年: IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11ワーキンググループが設立され、無線LANの標準化が進められました。これにより、異なる製品間での互換性や相互運用性が向上しました。
1999年: 最初のIEEE 802.11規格が制定されました。これにより、無線LANの発展がさらに加速し、業務用途から家庭用途まで幅広い環境で利用されるようになりました。
2000年代初め: IEEE 802.11b規格の登場により、無線LANの普及が急速に進みました。802.11bは2.4 GHz帯を使用し、最大11 Mbpsの転送速度を提供しました。これにより、無線LANは一般消費者にとって手頃な価格で利用可能となりました。

このように、無線LANはその初期の段階から技術の進化と普及が続き、現代のネットワーク環境において欠かせない存在となっています。

無線の規格　IEEE 802.11の概要

IEEE 802.11は無線LANの規格化を行うための標準化団体であり、さまざまなサブ規格が存在します。以下では、主要なサブ規格について詳しく説明します。

802.11a:
- 年: 1999年
- 周波数帯域: 5 GHz
- 最大転送速度: 54 Mbps
- 特徴: 802.11aは、高速な無線LAN通信を実現する最初の規格の一つです。5 GHz帯を利用することで、干渉が少なく、より高速かつ安定した通信が可能となりました。
802.11b:
- 年: 1999年
- 周波数帯域: 2.4 GHz
- 最大転送速度: 11 Mbps
- 特徴: 802.11bは初期の無線LAN規格の一つであり、2.4 GHz帯を使用します。安価でありながら、十分な速度と普及性を持ち、一般消費者向けに広く普及しました。
802.11g:
- 年: 2003年
- 周波数帯域: 2.4 GHz
- 最大転送速度: 54 Mbps
- 特徴: 802.11gは802.11bの後継規格であり、2.4 GHz帯を使用します。より高速な通信を実現し、802.11bとの互換性も持ちます。そのため、既存の無線LANインフラストラクチャーのアップグレードに利用されました。
802.11n:
- 年: 2009年
- 周波数帯域: 2.4 GHzおよび5 GHz
- 最大転送速度: 最大600 Mbps
- 特徴: 802.11nはMIMO（Multiple Input Multiple Output）技術を導入し、複数のアンテナを使用して信号を複数の経路で送受信することで、高速で信頼性の高い通信を実現しました。広い帯域幅を利用することで、より高速なデータ転送が可能となりました。
802.11ac:
- 年: 2013年
- 周波数帯域: 5 GHz
- 最大転送速度: 1 Gbps以上
- 特徴: 802.11acは、5 GHz帯を使用し、さらに高速な通信を実現する規格です。より多くのアンテナを使用し、干渉を減らすことで、より高い転送速度を実現しました。多くのデバイスが同時に接続された場合でも、安定した通信を提供します。
802.11ax (Wi-Fi 6):
- 年: 2019年
- 周波数帯域: 2.4 GHzおよび5 GHz
- 最大転送速度: 10 Gbps以上
- 特徴: 802.11axは、さらなる高速化と効率化を実現するために開発された最新の規格です。OFDMA（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）やMU-MIMO（Multi-User Multiple Input Multiple Output）などの技術を導入し、高密度な環境での通信性能を向上させ、省電力化も図っています。

Wi-Fi 7(IEEE 802.11be)について

Wi-Fi 7は、無線LAN技術の次世代規格であり、IEEE 802.11beとしても知られています。現在の最新規格であるWi-Fi 6（802.11ax）の後継として開発されています。以下に、Wi-Fi 7の特徴や予想される技術について詳しく説明します。

周波数帯域の拡大:
- Wi-Fi 7では、周波数帯域のさらなる拡大が期待されています。これにより、より広い帯域を利用して高速な通信を実現し、より多くのデバイスをサポートすることが可能となります。
高速化と低遅延:
- Wi-Fi 7では、転送速度の向上と遅延の削減が重要な目標とされています。新しい伝送方式や信号処理技術の導入により、より高速で安定した通信が実現されると予想されています。
セキュリティの強化:
- Wi-Fi 7では、セキュリティの強化が重要な課題とされています。新しい暗号化方式や認証プロトコルの導入により、ネットワークのセキュリティレベルが向上し、データの保護が強化されると期待されています。
多端末通信技術の改善:
- Wi-Fi 7では、多端末通信技術の改善が行われます。MU-MIMO（Multi-User Multiple Input Multiple Output）やOFDMA（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）などの技術がさらに進化し、高密度な環境での通信性能が向上すると予想されています。
IoT（Internet of Things）への対応:
- Wi-Fi 7では、IoTデバイスの急速な増加に対応するための機能強化が行われます。省電力通信や低速なデバイスとの効率的な通信など、IoT環境での利便性とパフォーマンスが向上すると期待されています。

Wi-Fi 7の開発は現在進行中であり、標準化プロセスが進んでいます。これにより、より高速で安定した無線LAN通信が実現され、次世代のネットワーク環境において重要な役割を果たすことが期待されています。

現代の無線LANの展望

現代の無線LAN技術は、さまざまな進化を遂げ、今後さらなる発展が期待されています。以下に、現代の無線LANの展望について詳しく説明します。

高速化と大容量化:
- 無線LANの通信速度は、さらなる高速化が期待されています。新しい技術や伝送方式の導入により、より高速で大容量なデータの転送が可能となります。これにより、ビデオストリーミングや大容量ファイルのダウンロードなど、高帯域幅を必要とするアプリケーションの利用がより快適になります。
低遅延通信:
- オンラインゲームやリアルタイムのビデオ通話など、遅延が問題となるアプリケーションが増えています。無線LAN技術の進化により、遅延を最小限に抑えた高品質なリアルタイム通信が実現されると期待されています。
IoTへの対応:
- IoTデバイスの急速な普及に伴い、無線LAN技術はIoT環境における通信ニーズにも対応する必要があります。省電力通信や大量のデバイスとの同時接続など、IoT環境での利便性と効率性を向上させる技術の開発が進められています。
セキュリティの強化:
- ネットワークのセキュリティは常に重要な課題です。無線LAN技術の進化により、より強力な暗号化や認証機能の導入が行われ、ユーザーのデータや通信の安全性が向上します。
5Gとの連携:
- 5G通信技術との連携により、より高速で安定した無線通信が実現されます。無線LANと5Gの統合により、広範囲での高速なネットワークアクセスが可能となり、ユーザー体験が向上します。