6.9Gbps無線LAN 802.11ac

最大6.9Gbpsの無線LAN  802.11ac の技術を取り入れた製品がリリースされています。

日本では、総務省が、2013年3月に「無線設備の技術的条件」制度化するまでは、80MHzや160MHz幅の帯域を使えませんので、とりあえず11nと同じ40MHz帯域を使って最大600Mbps仕様で出荷されています。

11月末発売の、ロジテック LAN-WH600ACGRバッファロー WZR-D1100H は、450Mbps仕様の802.11n を、64QAMから256QAMに拡張するすることにより、最大速度を1.33倍の600Mbpsにした製品です。

802.11n から 802.11ac への拡張

  • 変調多値数を64QAMから256QAMに拡張して、速度1.33
    (今回リリースされた製品に実装されました)
  • MIMO を4x4から 8x8 に拡張して、速度2
  • チャネル帯域を40MHzから160MHzにして、速度
  • サブキャリアを高密度にして、速度1.08
    108本/40MHzから468本/160MHz(117本/40Mに相当)

こららを全て実装すると、

1.33 x 2 x 4 x 1.08 = 11.5 倍

になりますので、

600Mbps x 11.5  = 6.9Gbps

になります。

なお、IEEE 802.11acの規格は、ドラフト4.0が今年9月に固まったばかり。
2014年2月に規格化予定です。

規格が制定され、法令が整備されても、しばらくは、フルスペックの6.9Gbps製品では出てこないと思われます。

総務省の定めた技術的条件では、5GHzの無線LANで使う電波は、全てのストリームからの出力(空中線電力)の合計が200mWとなっています。

このため、MIMOでストリーム数を増やすと、1ストリームあたりの出力が小さくなり、SNRが悪いとノイズに負けてしまいます。

実際に、802.11nは、4ストリーム600Mbpsが規格上の最大速度ですが、日本では3ストリームで450Mbps対応の製品しかありません。

802.11nは、帯域40MHzで64QAMの1ストリームが、150Mbps。4ストリームで600Mbpsです。
Quantenna社の「QHS600」などの4ストりーム対応チップは出ていますが、4ストリーム製品が無いないのは、SNRが厳しいからだと思われます。

802.11acでも、空中線電力の総和は、200mWなので、8x8で8ストリームの実用化は厳しいかもしれません。

帯域が増えるにつれ、周波数あたりの電力もさがります。

  • 帯域40MHzだと、5mW/MHz
  • 帯域80MHzだと、2.5mW/MHz
  • 帯域160MHzだと、1.25mW/MHz
ストリームや帯域を増やして高速化しようとしても、ノイズに埋もれてしまっては速度が上がりません。

短距離ならSNRも良いでしょうが、短距離用には802.11adがあるので、11ac製品は、上限が2.5Gbps(3x3 160M)とか、1.3Gbps(3x3 80M)程度に留まるかもしれません。

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