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WiFiとは何?お金かかるの?初心者にもわかりやすく説明!

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ギガ難民の人やパケ死してしまった人が探す最後のオアシス…

そんなイメージがある「Wi-Fi」というワードです。

Wi-FiとはWireless Fidelity(ワイヤレス フィデリティ)の略で無線LANと同じ意味で使われています。

WiFiにつなげばパケット通信量を気にしなくていい!
WiFiにつなげばお金がかからないのよね?

という認識の方が多いでしょう。

本記事では「WiFiとは何?」という疑問を初心者にもわかりやすく解説していきます。

学習コンテンツの目次は下記を参照ください。

次の記事→
LTE方式を学ぶとWiFiルーターが選びやすくなる

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Wi-Fiの概要

Wi-Fiって無線LANのことでしょ?

そうです。大体それで正解です。

WiFiとは有線LANで情報通信を行っていたものを無線でできるようにしたものを指します。

しかし、登場したばかりの無線LANは規格もばらばらで、接続する機器によっては繋がらないことも多くありました。

それを統一するために登場したのが「IEEE 802.11」という国際規格です。

要するにWiFiとは「IEEE 802.11」に準じた規格を持つ無線LANということです。

Wi-FiとはWireless Fidelity(信頼できる無線)の略称とされています。

Wi-Fiの仕組み

WiFiの電波そのものにインターネットをする機能はありません。

無線で電波を発する機器がwifiルーターで、wifiルーターがインターネット回線につながっていないとインターネット通信はできません。

無線で電波を飛ばす(WiFiを飛ばす)機器=WiFiルーターをインターネット回線につなげて初めて使えるようになります。

この電波を使ってスマートフォンやパソコンゲーム機などのWiFi対応端末を接続すれば相互通信が可能になり、インターネットに接続することが出来ます。

WiFiルーター(親機=WiFi送信機)からは電波が発せられ、それをWiFi受信機(=子機)が電波を受け取ることで通信しています。

電波は接続できる範囲が決まっており、おおよそ数メートルから数十メートル程度となっています。

WiFiルーターの種類

WiFiルーターは大きく分けて

  1. 有線LANにつながっていて無線LANとしてWiFi電波を発するもの
  2. FDD-LTE方式/TD-LTE(AXGP方式)の電波を受けて無線LANとしてWiFi電波を発するもの

の2種類があります。

…チンプンカンプンですね。

ようするに

  1. 自宅の固定回線(光回線など)の有線LANをつないだWiFiルーターが発する電波
  2. WiMAX・ポケットWIFIなどのモバイルルーター

ということです。

「自宅のWiFiはどうしてパケット無制限なの?」

これは自宅の固定回線が「定額性」の契約となっているからです。

※定額制の契約とは、一定の料金で通信量の上限を設けない契約のことです。いわゆる「パケット無制限」ということです。

しかし、スマートフォンや多くのモバイルwifiルーター(WiMAXやポケットWIFIなど)がパケット無制限ではないのは、従量課金制の契約となっているからです。

※従量課金制の契約とは、使った分だけ料金が発生する契約のこと。最近のキャリアのプランは上限が○○GBに決められているため、定額制の契約になってきています。ただし、ドコモのギガライト、auのピタットプラン、ソフトバンクのミニモンスター等は従量課金制となっているため注意が必要です。

最近では、固定回線だけでなく、モバイルルーター界隈でも定額制の契約形態のものが多く登場してきました。

https://greenwaves.jp/unlimited-wifi-ranking/

WiFiの国際規格の種類について

前述しましたが、無線LANは国際規格「IEEE802.11」に基づいています。

この国際規格の中でも最大通信速度や周波数帯によって細かく種類が分かれています。

Wi-Fi(無線LAN)規格 新名称 策定時期 最大通信速度 周波数帯
IEEE 802.11a 1999年10月 54Mbps 5GHz
IEEE 802.11b 1999年10月 11Mbps 2.4GHz
IEEE 802.11g 2003年6月 54Mbps 2.4GHz
IEEE 802.11n Wi-Fi4 2009年9月 600Mbps 2.4GHz/5GHz
IEEE 802.11ac Wi-Fi5 2013年12月 6.9Gbps 5GHz
IEEE 802.11ax Wi-Fi6 2019年9月 9.6Gbps 2.4GHz/5GHz
IEEE 802.11ax Wi-Fi6E 2020年1月 9.6Gbps 2.4GHz/5GHz
6GHz

また、2019年9月に新たに制定された「IEEE802.11ax」の登場に伴い、それまでは「11ac」や「11a」と呼ばれていた呼称がそれぞれWi-Fi〇(数字)に統一され、国際的に下記のように記載方法が統一されました。

追記:2020年1月に新たに利用周波数帯に6GHz帯を加えた「Wi-Fi6E」が発表されました。

参考:Wi-Fi業界団体、新規格「Wi-Fi 6E」を発表。6GHz帯も利用可能に

Wi-Fi6E
IEEE 802.11ax
Wi-Fi6 Wi-Fi5 Wi-Fi4
IEEE 802.11ax IEEE 802.11ac IEEE 802.11n

まだまだ主流は「Wi-Fi4(11n)」「Wi-Fi5(11ac)」

非常に高速通信が可能になったWi-Fi6ですが、現状光回線の最高速度が2.0Gbpsに留まっていることから、それほど普及していません。

現在はWi-Fi4/Wi-Fi5規格のものが主流となっています。

「Wi-Fi4(11n)」と「Wi-Fi5(11ac)」は互換性がある

11nの上位互換が11acとなっています。

仮に使用端末が11ac(5GHz帯)しか対応していなかった場合でも、11nは2.4GHz帯/5GHz帯の両方に対応していますので、11nの5GHz帯の電波が飛んでいれば接続することが可能です。

しかし、速度に関しては11acの機器でも11nの速度しか出ません。

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Wi-Fi4(11n)の特徴

Wi-Fi4の特徴
  • アンテナ1本=約150Mbpsでの通信が可能
  • 4本まで束ねることが可能で最大600Mbpsでの通信が可能
  • 2.4GHz帯/5GHz帯の双方の帯域を使用することが出来る

上記は理論値であり、実際の通信速度(実測値)は理論値の半分~1/3程度となります。

ただし、WiFi電波を発する親機のアンテナが4本あったとしても、子機の受け手側アンテナの数が少なければそれだけ通信速度が下がります。

11n対応の多くの通信機器は1本~3本搭載しており、最大速度を約80Mbps や240Mbpsで表記しています。

また、11nの特徴として、2.4GHz帯/5GHz帯の双方の帯域を使用することが出来ることが挙げられます。

2.4GHz帯は生活家電でも使用されて(電子レンジなど)おり、電波が干渉しあってしまうことで速度低下が起きる可能性があります。

その一方で5GHz帯に比べると障害物に強く、1階にwifiルーターを置いていても2階でも通信ができるといったメリットもあります。

5GHz帯に関しては、生活家電との干渉がないため安定した通信が可能です。

しかし、2.4GHz帯に比べると障害物に弱く、電波が届きにくくなってしまう傾向があります。これは5GHz帯の電波の方が直進性が強く、跳ね返ってしまうためです。

Wi-Fi5(11ac)の特徴

Wi-Fi5の特徴
  • アンテナ1本=約867Mbpsでの通信が可能
  • 8本まで束ねることが可能で最大6.9Gbpsでの通信が可能
  • 5GHz帯の帯域のみ使用することが出来る

上記は理論値であり、実際の通信速度(実測値)は理論値の半分~1/3程度となります。

11ac対応の多くの通信機器は1本~3本搭載しており、最大速度を約433Mbps や1.3Gbpsで表記しています。

11acは5GHz帯を使用しているため生活家電との干渉がないため安定した通信が可能です。

しかし、2.4GHz帯に比べると障害物に弱く、電波が届きにくくなってしまう傾向があります。これは5GHz帯の電波の方が直進性が強く、跳ね返ってしまうためです。

あなたのスマホはきっと11ac/11n対応のはずだよ!

スマホ界隈でいうと、11acに対応になったのはiPhone6からです。

iPhone6の発売日は2014年9月19日なので、それよりも新しいスマートフォンであれば恐らく11acに対応しているはずです。

表記は

Wi-Fi 802.11a/b/g/n/ac対応

となっているはずです。

これが今後は

Wi-Fi5/4対応

と表記が変わるわけですね。

WiFiをつないだ時に「遅い」と思ったら

WiFiが遅い時の対策
  • WiFiルーター親機の電波を見直す
  • 5GHz帯ではなく2.4GHz帯に切り替える

WiFiが遅い原因はいろいろありますが、だいたいは上記2つです。

解決方法は下記のとおりです。

「このWiFi遅いな…」と思っている方は、まずはWiFiの親機を見直した方がいいかもしれません。

古いWiFiルーターでは11aでしか通信できないものもあるため、これがボトルネックとなって速度が出ていないケースも多くみられます。

また、親機が最新なのに速度が出ない場合は、通信帯を5GHz帯ではなく2.4GHz帯に変えると速度が速くなる可能性が高いです。

やはり、5GHz帯はWiFiルーターが目の前にないと十分な速度が出ない印象です。

まとめ

以上、WiFiについて解説してきました。

WiFiといえばパケット無制限で、固定回線につないであるイメージですが…

最近ではモバイルwifiルーターが続々と登場してきています。

また、自宅に遠隔操作を必要とするIoT機器があまりない方や、自分が外出中に自宅でインターネットを利用する頻度が低い家庭であれば、自宅の固定回線を解約することでさらに節約になります。

ご検討ください。

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LTE方式を学ぶとWiFiルーターが選びやすくなる

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