用語辞典・Wi-Fi・無線LAN

Wi-Fi

Wi-Fiとは

Wi‑Fiは、IEEE 802.11規格を基礎に、対応機器どうしを電波で無線LANへ接続するための技術群と認証ブランドです。インターネットそのものではありません。読み方はWi‑Fi(ワイファイ)です。スマートフォンやパソコンなどの端末がアクセスポイントと通信し、家庭や学校、店舗などのLANへ参加するために使われます。

Wi‑Fiはインターネットそのものではなく、端末からローカルネットワークへ入る方法の一つです。Wi‑Fiの電波が強くても、アクセスポイントの先にある光回線やルーター、DNS、接続先サービスに問題があればインターネットは使えません。

Wi‑Fiは一般に「Wireless Fidelity」の略だと説明されることがありますが、正式な展開語ではありません。規格名はIEEE 802.11で、Wi‑Fiは利用者に分かりやすく示すための名称です。

電波の区間と、その先のネットワークを分けて見る端末はアクセスポイントへ無線接続し、APが有線側などへ橋渡しする
スマートフォンとパソコンが電波でアクセスポイントへ接続し、アクセスポイントが家庭内機器とインターネット回線側へ橋渡しするWi-Fiの図解
図1家庭用の「Wi‑Fiルーター」は、アクセスポイント、ルーター、Ethernetスイッチなどを一台にまとめた製品です。それぞれの機能は別の役割を持ちます。

接続先を見つけてから、データを送れる状態になる

一覧に名前が見えただけでは、まだ通信参加は完了していない発見、認証、関連付けを経て、フレームを交換する
  1. 1
    ネットワークを発見

    アクセスポイントのビーコンを受け取るか、端末がプローブを送り、利用可能な候補を知る

  2. 2
    相手を選ぶ

    ネットワーク名、対応方式、電波状態、保存済み設定などから接続先を決める

  3. 3
    認証と関連付け

    セキュリティ設定を確認し、端末をアクセスポイントの管理対象として登録する

  4. 4
    データを交換

    無線フレームを送り、必要な確認応答を受けながらLAN上の通信へ橋渡ししてもらう

図2暗号鍵を確立する詳しい手順はWPAの世代や認証方式で異なります。「接続済み」と「インターネット利用可能」も別の判定です。

端末とアクセスポイントが、同じ電波の時間を分け合う

Wi‑Fiでは、同じチャンネルを使う端末が同時に自由送信すると電波が重なります。そこで送信前に利用状況を確認し、使用中ならランダムな時間だけ待つCSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance/キャリア・センス・マルチプル・アクセス・ウィズ・コリジョン・アボイダンス)という考え方を使います。

受信側は正しく受け取ったことをACKで知らせ、確認できなければ再送することがあります。表示されるリンク速度は一台が常に占有できる通信速度ではありません。同じチャンネルの端末数、距離、遮蔽物、干渉、再送、規格の組み合わせで実効速度が変わります。

2.4GHz・5GHz・6GHzでは、届き方と使える範囲が異なる

Wi‑Fiには複数の周波数帯があります。一般に2.4GHz帯は壁などを越えて届きやすい一方、利用機器が多く混雑しやすい傾向があります。5GHz帯は広い帯域を取りやすい一方、周波数が高く、距離や遮蔽物の影響が表れやすくなります。6GHz帯は新しい広い選択肢を提供しますが、対応端末と利用できる国・地域の制度を確認する必要があります。

これらは単純な優劣ではありません。設置場所、端末の対応、利用チャンネル、アクセスポイントまでの距離を合わせて選びます。後の用語では各帯域とチャンネルを個別に扱います。

電波の強さ、LAN参加、インターネット到達は別々に確認する

アンテナ表示は主に端末とアクセスポイント間の無線状態を示します。そこから先では、アクセスポイントが無線フレームをEthernetなどへ橋渡しし、デフォルトゲートウェイが別ネットワークへ転送します。IPアドレスを取得できない、ルーターから外へ出られない、名前解決だけ失敗する、といった問題は電波の強さだけでは説明できません。

また、暗号化されていないWi‑Fiや、利用者をだます偽アクセスポイントには注意が必要です。ネットワーク名が同じでも同一の運営者とは限りません。重要な通信では接続先を確認し、OSの警告や証明書エラーを無視しないことが基本です。

IEEE規格とWi‑Fi認証は役割が違う

IEEE 802.11は無線LANの媒体アクセス制御や物理層などを標準化します。Wi‑Fi Allianceの認証は、その規格を用いた製品が定められた相互接続性や機能要件を満たすかを確認し、利用者が製品を選びやすくする役割を持ちます。

「802.11に基づく機器」と「特定のWi‑Fi認証を取得した機器」は、完全に同じ意味ではありません。製品の対応世代、周波数帯、セキュリティ機能を確認するときは、製品仕様と認証内容を分けて読みます。

仕様の確認資料:IEEE 802.11-2024「Wireless LAN Medium Access Control and Physical Layer Specifications」Wi‑Fi Alliance

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