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無線LANパフォーマンスの鍵を握るのは電波干渉の低減技術 多数の端末がひしめく実環境に強いアクセスポイントの秘密とは?

ZDNet Japan Ad Special

2017-07-10 11:00

[PR]無線LAN端末の増加は留まることなく、その通信を支える無線LANインフラの重要性も高まり続けている。限られた空間の中に端末やアクセスポイント(AP)がひしめく状況の中では、干渉や輻輳による実効スループット低下、ひいてはユーザーエクスペリエンス悪化が強く懸念される。

 無線LAN端末の増加は留まることなく、その通信を支える無線LANインフラの重要性も高まり続けている。限られた空間の中に端末やアクセスポイント(AP)がひしめく状況の中では、干渉や輻輳による実効スループット低下、ひいてはユーザーエクスペリエンス悪化が強く懸念される。

無線LAN端末の増加が電波干渉の懸念も高める

 今や企業のビジネスに欠かせないインフラの一つとなっている無線LAN。近年ではビジネスの現場にスマートデバイスが普及し、デスクトップPCからモバイルPCへの置き換えが進むなどしており、1人が複数台のデバイスを併用するのも当然となっている。つまり同じ空間の中に、より多くの無線LANデバイスが密集するようになってきた。

 それに対し電波の帯域は有限の資源であり、同一空間に共存できるチャネル数は多くない。例えば2.4GHz帯は13チャネル程度が設定されている(国や地域により若干異なる)が、近接するチャネル間には干渉が生じるため分離が必要で、実質的には3~4チャネルしか共存できないのだ。この限られたチャネルを時分割(それぞれの通信を時間差で行う)方式で利用しているため、APおよびチャネルあたりの端末数が増えれば端末1台あたりの実効スループットはどうしても低下してしまう。

 さらに言えば、端末が増えたからといって闇雲にAPを増やしても、むしろ電波干渉を増やしかねない。もちろん業務用の無線LANソリューションなら、干渉を避けるため各APのチャネルや出力などを集中管理できるようになっている。それでもAPどうしが隣接するエリアなどでは離れた位置にある複数のAPから弱い電波が端末に届く形となり、端末からみた受信電波の品質が低下しがちだ。無線LAN規格は、電波品質が低下すれば通信レートを抑えることで通信が途切れないように決められており、より低速な通信レートになってしまう場面も多いのが実態である。

標準規格と異なる「本物のビームフォーミング」を独自技術で実現

小宮博美氏
ブロケード コミュニケーションズ システムズ
事業開発部
テクニカルディレクター
小宮博美氏

 実効スループット低下は、ユーザーエクスペリエンスを悪化させる要因となり、エンドユーザーにストレスを与え業務にも悪影響を及ぼす。その対策として近年の無線LAN規格には、同じチャネルを使いつつ空間的に電波を分離する空間分割方式の、マルチユーザMIMO(MU-MIMO)という技術を取り入れられ始めた。現行規格であるIEEE802.11ac Wave2ではこの技術により1つのAPから同一チャネルで最大4端末まで同時にデータを送信できるようになっている。しかし現状では大きな課題が残っている。電波の届く範囲を限定し確実な空間分割を実現するために不可欠な、ビームフォーミング技術の完成度が低いのだ。

 ブロケード コミュニケーションズ システムズ 事業開発部 テクニカルディレクターの小宮博美氏は、「多くのメーカーが採用しているアンテナは、360°に電波を放つオムニ(無指向性)アンテナ。複数のオムニアンテナで位相差制御を行い、局所的に信号強度を変化させているのを、ビームフォーミングと呼んでいるだけです。残念ながら『ないよりマシ』という水準のものでしかありません」と語る。

 それに対し、Ruckusが用いているのは、一つのアンテナ基盤に複数のエレメントを搭載することで高い指向性を実現した独自開発のスマートアンテナだ。これを同じく独自開発のソフトウェアで制御することで、自動的に端末を追尾するダイナミックビームフォーミングを実現している。これらの要素技術を組み合わせたRuckus BeamFlexテクノロジーは、まさに本物のビームフォーミングと呼べる内容だ。

ワンランク上の競合製品に匹敵、特にキャリアが好んで利用

 BeamFlexテクノロジーの効果は、各APからの信号到達距離を最大2倍にまで拡張させ、IEEE802.11ac高速通信が可能な面積を最大4倍にまで拡大するという。そして複数台の端末が存在する環境下ではMU-MIMOによる空間分割が大きな効果を発揮し、同社のテストによると合計スループットは端末2台のとき最大1.5倍、3台なら最大2.3倍にもなるとのこと。

 「多数の端末が同時に通信する実環境を想定した環境でテストすると、Ruckusのミドルクラス製品は他社ハイエンド製品に、ローエンド製品は他社ミドルクラス製品に、それぞれ相当します。これは自社での検証結果だけでなく、第三者機関による実測レポートでも同様の評価です」(小宮氏)

 BeamFlexテクノロジーが実用化されたのは、企業が無線LANを導入し始めた規格であるIEEE802.11a/gの時代だった。802.11ac Wave2の今になってもまだ競合が追いつけていないのだ。

 「BeamFlexテクノロジーは特許で保護されており、その特許を回避する技術もまだ当面は出てこないと思われます。802.11acに続く次世代規格802.11axでも引き続きアドバンテージがあることでしょう」と小宮氏は語る。

 Ruckus のシェアをみると、企業向け無線LAN機器の市場シェアでは3位、キャリア向け無線LAN機器の市場シェアは他を引き離しての1位とのこと。公衆無線LANサービスを手掛けるキャリアにとって、通信品質に関するエンドユーザーの評価は一般企業よりシビアに感じられるはずで、その市場で高く評価されている点は注目に値する。

 なお、小宮氏の発言にあった第三者機関の評価レポートは下記のリンクからダウンロードすることができる。ぜひ参考にしていただきたい。

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