100Mbpsの光回線で、最新の規格、iEEE802 11acの無線LANを使う意味はあるのか?

現在、11n対応のルータで、無線LAN (Wi-Fi)を使っているのですが、最新の無線LAN規格は11 acで、売られている無線LANルータも11ac規格のものが主流です。
※最新の規格は「iEEE802.11ad」ですが、まだ製品も少なく一般的ではありません。

我が家のインターネット環境は、光回線で100Mbpsの規格の回線です。

ここで、ちょっと無線LANの規格について整理しておくと...

規格 周波数帯 最大通信速度(規格上)
iEEE802.11b  2.4GHz 11Mbps
iEEE802.11a  5GHz 54Mbps
iEEE802.11g  2.4GHz 54Mbps
iEEE802.11n  2.4GHz,5GHz 600Mbps
iEEE802.11ac  5GHz 6,900Mbps(6.93Gbps)

11n と11acはMINOと呼ぶ、通信多重化技術に対応しているので、アンテナ数によって、最大通信速度が変わります。

※MINO:Multiple Input Multiple Output

11nは最大4本で、規格上の最大速度は、600Mbps。
11acは最大6本で、6. 9Gbps (6,900Mbps)となっています。

アンテナが伝送する各データを「ストリーム」と呼びます。
ストリーム数が2本だと理論的には、伝送速度は2 倍、3本だと3倍になります。
アンテナは、親機側、子機側で両方が搭載している必要があるので、どちらかが少ない場合は、少ない方の速度が最大になります。

ちなみに、iPhone6は、11ac規格に対応していますが、Wi -Flアンテナは1本なので、理論値は433Mbps。
iPhone7以降では、同様に11acに対応、アンテナ2本(2X2)に対応なので、理論値は866Mbpsです。

現在、利用している無線ルータは、約10年前から使っている、Appleの無線ルータ。

スペックはiEEE802.11nの規格で、周波数帯は2.4GHz のみ対応の製品。
元々、MacBookを無線でネット接続する為に購入したものでした。

年々、Wi-Fi対応製品が増えてきて、最近の対応状況は、下記の通りです。

MacBook:11n
WindowsPC:11ac
Amazon Fire TV Stick:11n
スマートスピーカー(Amazon Echo、アレクサ):11n
東京ガスの情報端末:11n
iPhone(2台):11n

新しい無線ルータ(Wi-Fi)機器を検討するきっかけ

無線環境に特に問題を感じていなかったのですが、ちょっと前に新しいWi-Fi機器が我が家に来ました。

BOCCO(ボッコ)です。(笑)

BOCCO(ボッコ)は、「留守中の子供の見守りを助けるロボット」 です。

各種のセンサーと組み合わせて、そのセンサーからの情報をスマホのアプリに通知したり、スマホからのメッセージを声に変換して、しゃべったりするロボットです。

4種類のセンサーが販売されていて、そのセンサーによって、玄関ドアのロックの開閉や部屋の明るさの変化、温度、湿度などの情報をスマホから確認する事ができます。

現在,モニター中なのですが、このボッコ、自宅では無線LANを通して、インターネットに接続し、スマホのアプリと連携しています。

ですので、無線LANに接続しないと、何も出来ないのですが、無線LANのセットアップをすると、何故か我が家のアップルの無線ルータとは、接続してくれません。

サポートに確認すると、アップルの無線ルータとは実績がないようで、何種類かの実績のあるルータを教えてもらいました。

試しに、私が普段持ち歩いている、モバイルルータで試してみると、こちらでは接続できたので、本体の不具合という訳ではなく、やはりルータとの相性ということのようです。

このボッコ、対応しているWi-Fi規格は、iEEE802.11b、iEEE802.11gとちょっと古いですが、今まで、このアップルのルータと接続できなかった機器はなかったのですが...

せっかく、無線ルータを新調するのであれば、最新の規格、iEEE802.11acにしたいところですが、我が家のインターネット回線は、100Mbps対応の光回線です。

アップルの無線ルータも、11n規格の初期のものなので、周波数帯は2.4GHzにのみ対応し、最大速度は150bpsのもの。

いくら無線LANの性能を上げても、現在使っているAppleの無線ルータが11nの150Mbpsで、数字的には、光回線が最大100Mbpsなので、現在の無線ルータでも、十分な気がします。

新しい規格では、周波数帯は5GHz が主流

5GHzが主流の理由は、家庭で使う電子レンジやコードレスフォンなどが利用している周波数帯が2.4GHz なので 、2.4GHz は、混信による速度低下の可能性があるためです。

また、マンションの場合、近隣の部屋のアクセスポイントが見えたりしますが、現在ではまだ、2.4GHz 帯を利用している割合が多く、干渉しやすいです。

2.4GHz帯はチャンネル数が13か14(ほとんどが13)、 5GHz帯はチャンネル数が19、2.4GHz帯と5GHz帯では、チャネル構成が異なり2.4GHz 帯では隣接するチャネル同士が重複して配置されているので、重なっている部分は電波が干渉します。

ですので、複数のアクセスポイントを設置する場合は、重複しない離れたチャネルを選ぶ必要がありますが、 5GHz帯の場合は隣接する各チャネルに重なりはありません。

2GHz帯
5GHz帯

画像引用元:http://www.silex.jp/blog/wireless/2011/05/lan1.html

 

Wi-Fi無線ルータの理論値と実測値の差

実は、最大速度とはあくまでも、理論上の最大速度で、実際にはこの速度が出るわけではありません。

速度を低下させる要因としては 、親機、子機間の距離や遮蔽物、電波干渉などさまざまな要因があり一概にいくらとは言い切れませんが、実際にでる速度(実効スループット)はどのくらいかと言うと、7割から6割程度だと言われています。

光回線の速度は保証されていない、ベストエフォート

光回線自体の速度も契約上、ベストエフォートとなっており、回線の混雑状況や通信環境などによって変わり、最大通信速度と実際の通信速度は異なり、通信速度は保証されていません。

さまざまな要因があるので、単純に比較はできませんが、感覚としては昔に比べて、遅くなった気がしていました。

まず今回の最大の目的は、見守りロボット「ボッコ」をWi-Flに接続することです。

次に、どうせ買うのであれば、現在のWi-Fi環境を少しでも改善して、多少なりとも通信速度を上げたいです。

「ボッコ」の対応している通信規格は、11b、11gですが、11nには対応していません。

だからと言って、いまさら、古い規格の無線ルータを買う意味はないので、最新の規格、11 acに対応しているルータの中から選びました。

選定のポイントは次の通り。

・我が家の現在の光回線の最大速度は、100Mbpsですが、将来1GB(1,000Mps)の回線へのアップグレードも視野に、有線LANでも1GB対応の機種。

・無線規格は、現在、最新の11 acに対応している機種。

・ボッコとの接続実績のある機種がベストなのですが、接続実績がなくても、接続実績のある機種の後継機種など相性リスクが少ない機種。

PA-WG1800HP2

いろいろ検討した結果、最終的にメーカーは、NECとバッファローで迷ったのですが、選んだ無線ルータ は、NECのAterm WG1800HP2 です。
3ストリームモデルで、アンテナ数は、送信3、受信3のモデル。
USB2.0の規格ですが、USBポートが付いていて、ストレージやUSBメモリー、USBカメラを接続すれば、共有化できます。

100Mbpsの光回線で、11acの無線ルータを使って、実際に速度を計測!

新しいルータに変えて、速くなったのか? 変わらないのか? 実際に計測してみました。

計測したのは、平日、朝、8時半くらいの時間帯なので、環境的には空いている時間帯だと思います。
まず、Appleの無線ルータで、3回計測しました。

次にNECのルータ、Aterm WG1800HP2をセットアップして、その後、計測しているので、時間帯は朝ですが、計測した時刻は10時くらいです。

使ったパソコンはMacBookで、Wi-Fiの規格は、11nです。

光回線、LANタイプ、VDSLタイプの違い

我が家の光回線は、元々はUSENだったのですが、現在はUCOMが運営元で100Mbpsの回線です。
マンションで、LANタイプなので、部屋にLANケーブルの差し込みがあり、その先にゲートターミナルと言う専用のアダプタを接続しています。

マンションで光回線の場合、VDSLタイプが多いですが、LANタイプは部屋までLANケーブルで引いているので、電話を使用するVDSLと比較すると一般的には速いと言われています。

配線方式の違い(LANタイプ、VDSLタイプ)

LANタイプ

LANタイプの配線方式

画像引用元:https://flets.com/first/kouji/const_apartment_lan.html

VDSLタイプ

VDSLタイプの配線方式

画像引用元:https://flets.com/first/kouji/const_apartment_vdsl.html

下記のサイトにアクセスし、計測しています。

USEN スピードテスト

Apple無線ルータ1回目


Apple無線ルータ2回目

Apple無線ルータ3回目

次にNECのルータを使って、計測します。

NECルータ、Aterm WG1800HP2 1回目

NECルータ、Aterm WG1800HP2 2回目

NECルータ、Aterm WG1800HP2 3回目

 

結果は下記の通りで、かなり速くなりました。
1.6倍以上アップしました!

Apple ルータ NECルータ、Aterm WG1800HP2
1回目 41.734 68.713
2回目 44.458 72.107
3回目 43.874 71.116
平均 43.355 70.645


回線スピード、時間帯の違い

朝は比較的、回線が空いている時間帯なので、同日の夜、計測してみました。
時間は、平日、22時45分くらいです。

結果は、下記の通りなのですが、なんと朝の時間帯より、良い結果となりました!

1回目


2回目

3回目

 

結論

※その後、何回がタイミングを変更して、休日の朝、夜などにスピードテストを行ってみたのですが、特に遅くなると言う事はありませんでした。
今回、無線ルータを変えるきっかけは、お留守番サポートロボット?の「BOCCO(ボッコ)」でしたが、結果として、無線LAN環境が速度アップしました。今回、無線ルータを変えるきっかけは、お留守番サポートロボット?の「BOCCO(ボッコ)」でしたが、結果として、無線LAN環境が速度アップしました。

光回線が100Mbpsの速度でも、規格的には余裕のある「iEEE802 11ac」の無線LANルータを使う事によって、かなりの改善効果がありました。