無線LANの規格

無線LANは、今やPC以外にも以下のような幅広い端末で使われています。

• PC
• タブレット
• スマホ
• プリンタ
• ゲーム機
• ロボット掃除機、テレビなどのIoT家電

現在使われている無線LANの規格には以下のようなものがあります。

ルータと端末の通信は両方が対応している規格で行われます。ルータや端末を選定する際は、セキュリティに関する規格も確認する必要があります。有線LANを使う場合に比べ、セキュリティ上のリスクが大きいためです。可能であれば、WPA3に対応する機種を選ぶことをおすすめします。

無線LANのセキュリティ規格　WPA3

WPA ( Wi-Fi Protected Access ) は「 Wi-Fi Alliance 」が策定する無線LANのセキュリティ規格です。SAE ( Simultaneous Authentication of Equals ) と呼ばれる仕組みを用いて暗号化キーを生成する仕組みが盛り込まれたセキュリティプロトコルです。

WPA3の前身のWPA、WPA2は通信内容を解読できるKRACK ( Key Reinstallation Attacks ) という脆弱性が問題となり、2018年6月にWPA2よりもセキュリティ強度が高いWPA3が策定されました。2020年7月には全ての無線LAN機器がWPA3をサポートすることを義務づけられています。

WPA3は、管理フレームの暗号化機能 PMF ( Protected Management Frame ) を実装しています。WPA、WPA2での管理フレーム悪用により、接続端末とアクセスポイント間の接続状況を盗聴でき、盗聴した内容を使い、認証解除フレームによるDOS攻撃やビーコンフラッド攻撃などを仕掛ける無線LAN妨害を可能にする脆弱性を封じ込める目的があります。WPA3では、SAEを用いて前出の問題を解決していますが、既に「 Dragonblood 」という脆弱性が発見されていて、無線LAN機器によっては、脆弱性解消のためのアップデートプログラムが提供されています。

無線LANが遅い、繋がりにくい原因について

Wi-Fiの通信速度には「上り」と「下り」があり、「上り」は、デバイスからインターネット上にデータを送信する速度で、「下り」は、インターネットからデバイスにデータを受信する速度です。一般的にインターネットが遅いと感じるのは「下り」の速度が10Mbps以下の場合です。Wi-Fiの通信速度は各種通信速度ツールを使って測定することができます。

Wi-Fiの通信速度が遅くなる原因には以下のようなものがあります。

1. 1. ルータが古く、低スペック
2. 2. 契約しているプロバイダの回線が遅い
3. 3. 無線LANに多くのデバイスを同時に接続している
4. 4. 電波干渉が起きている
5. 5. LANケーブルの規格が古い
6. 6. ルータの設置場所が良くない
7. 7. 回線の輻輳 (ふくそう)
8. 8. ルータに不具合がある

• 1. ルータが古く、低スペック

  ルータが古いモデルで新しい通信規格に対応していないと通信速度が遅くなる可能性があります。

• 2. 契約しているプロバイダの回線が遅い

  プロバイダの利用者が多いと、プロバイダが保有するサーバの混雑で速度が不安定になることがあります。サーバの処理能力を超える過剰なトラフィックが発生すると、通信が遅くなります。

• 3. 無線LANに多くのデバイスを同時に接続している

  Wi－Fiルータには、固定回線用、コンセントに挿すだけで使えるホームルータ、外出先でも使えるポケットWi-Fiなどがありますが、ルータによって同時接続できるデバイスの数は違います。最大接続台数に近づくと通信の品質が低下したり、接続が不安定になったりします。最大接続台数を超えるとエラーが出てインターネットに繋がらなくなります。

• 4. 電波干渉が起きている

  2.4GHz帯は電子レンジなどの家電製品でも使う周波数なので、同じ周波数帯の電波が干渉しあうと、通信速度が急激に低下したり、インターネット接続が不安定になったりします。コードレスの固定電話やTV、IHクッキングヒーターなども電波干渉の原因になります。また、Bluetoothなどでワイヤレス接続を行うイヤホン、ヘッドホン、マウス、キーボード、カメラなども電波干渉の原因になります。
  5GHz帯の周波数は気象観測レーダー、船舶レーダーなどによる電波干渉が起こりやすいのですが、レーダー波が優先され、レーダー波の邪魔をしないように5GHz帯のWi-Fi機器にはDFSという機能が備わっていて、周波数の切り替えを瞬時に行います。そのため、5GHz帯のWi-Fi機器の電波干渉の影響は多くはありません。

• 5. LANケーブルの規格が古い

  

  LANケーブルの規格が古いことでパフォーマンスの低下が生じる可能性は大です。特に光回線など高速なインターネット回線を契約している場合、Cat5などの古い規格のLANケーブルを使っていると、その古い規格のケーブルがボトルネックとなり、回線本来の速度を出せないことがあります。また、古い規格のケーブルは、経年劣化の影響もあり、通信が不安定になったり、通信が途切れたりすることがあります。オンラインでの会議や打ち合わせでは、その影響を受けやすいため、LANケーブルの規格を見直す必要があります。古い規格のケーブルは、被膜が劣化し、稀に発熱や発火するリスクがあります。特にPoE(Power over Ethernet)機器を使用している場合は注意が必要です。PoE機器で古い規格のLANケーブルを使用すると電気抵抗が高くなり、電力がケーブル内で熱として失われやすくなります。PoE+やPoE++(高出力のPoE規格)を使用する場合、古いケーブルでは許容範囲を超える発熱が生じ、発火のリスクもゼロではありません。

  LANケーブルの規格

  カテゴリ	配線規格名	最大通信速度
  CAT.5e	ANSI/TIA/EIA-568-B.2	1Gbps
  CAT.6	ANSI/TIA/EIA-568-B.2-1	1Gbps
  CAT.6A	ANSI/TIA/EIA-568-B.2-10	10Gbps
  CAT.7	ISO/IEC 11801	10Gbps
  CAT.7A	ISO/IEC 11801	10Gbps
  CAT.8	ANSI/TIA-568.2-D	40Gbps

  LANケーブルの規格

  カテゴリ	CAT.5e
  配線規格名	ANSI/TIA/EIA-568-B.2
  最大通信速度	1Gbps

  カテゴリ	CAT.6
  配線規格名	ANSI/TIA/EIA-568-B.2-1
  最大通信速度	1Gbps

  カテゴリ	CAT.6A
  配線規格名	ANSI/TIA/EIA-568-B.2-10
  最大通信速度	10Gbps

  カテゴリ	CAT.7
  配線規格名	ISO/IEC 11801
  最大通信速度	10Gbps

  カテゴリ	CAT.7A
  配線規格名	ISO/IEC 11801
  最大通信速度	10Gbps

  カテゴリ	CAT.8
  配線規格名	ANSI/TIA-568.2-D
  最大通信速度	40Gbps

• 6. ルータの設置場所が良くない

  Wi-Fiの電波は障害物の影響を受けやすいので、床上などの低い場所、金属やコンクリートなどの材質がデバイスとの間にある、水槽や花瓶がある、電子レンジ、コードレス電話、Bluetooth機器など電波を発する機器がある、棚や本棚に設置するのは避けた方がいいかもしれません。設置場所に関して、Wi-Fiの電波状況を改善するには主に以下のような方法があります。

  

  • 電波は球状に広がるので、家の中心に設置する
  • 電波は水に吸収される性質があるので、水槽や花瓶から離れた場所に設置する
  • 無線LAN中継器を用いる
  • 床から1～2mの高さに設置する
  • デバイスを主に使う場所に設置する
  • ビームフォーミング対応のルータを使う
  • 比較的窓側に近い場所に設置(但し直射日光は避ける)

• 7. 回線の輻輳 ( ふくそう )

  インターネット回線・電話回線にアクセスが集中することを輻輳 ( ふくそう )といいます。一時的に大量のトラフィックが集中すると、インターネットに繋がりにくくなり、通信速度の低下や通信の遮断が発生します。通販サイトや顧客向けのプラットフォームなどを運営している企業にとっては、ビジネスに多大な影響があるため、ネットワークの輻輳 ( ふくそう )は未然に回避しなければなりません。ネットワーク帯域が不十分な場合は対策が必要です。

  • 「ベストエフォート型」

    顧客向けプラットフォームや通販サイトを運営していない一般の企業においては、「ベストエフォート型」のインターネット回線を契約していることが多いと思います。「ベストエフォート型」の特徴はリーズナブルで比較的導入しやすい点にあります。「ベストエフォート型」の場合は、最大値は公表されていますが、実際の速度は保証されておらず、最大値が10Gbpsで契約している場合でも、この速度が出ることは実際は殆どありません。

  • 「帯域保証型」

    「帯域保証型」は、通信速度が保証されています。10Gbpsの速度で契約した場合は、トラフィックが過密な状況でも10Gbpsの速度が保証されます。「帯域保証型」は「ギャランティ型」という呼び方もあり、常時アクセスされるシステムやアプリケーションを保持する企業はこのタイプの回線を使用していることが殆どです。

  • 「バースト型」

    「ベストエフォート型」と「帯域保証型」を組み合わせたものが、「バースト型」ネットワークです。利用できるネットワーク帯域のうち、一部を固定化(帯域確保)し、最低限の通信品質を確保します。コスト面では、「ベストエフォート型」と「帯域保証型」の中間程度です。

• 8.ルータに不具合がある

  

  インターネットが遅く、PC作業等のパフォーマンスが低下しているとき、ルータを再起動してみたり、ファームウェアを最新版に更新すると、不具合が解消される場合があります。また、ルータの設置場所に問題があり、通信が遅延する場合もあります。家電製品との電波干渉があるなど、インターネット通信の速度低下にはさまざまな要因がありますが、再起動等を試してみて、それでも遅いと感じる場合は、ルータそのものの交換を考えてみる必要があります。
  無線LANルータをずっと使い続けていて、メーカー保証期間が過ぎていても気が付かないで使い続けていると、通信速度が極端に遅くなる場合があります。ルータの寿命は使用されている環境にもよりますが、約4～5年と言われています。インターネットの実測値を調べることができる「スピードテスト」を行ってみて、快適に使用できる速度より下回る状況が続くようであれば、ルータの交換を検討してみても良いのではないでしょうか。

  快適に使用できる速度

  使用内容	快適に使用できる速度
  メール、LINE	2Mbps以上
  SNS	3Mbps以上
  Webサイト閲覧	5～10Mbps以上
  動画視聴	5～20Mbps以上
  オンライン会議	20～50Mbps以上
  オンラインゲーム	50Mbps以上

速いはずの通信規格IPv6

IPv6は(2025年10月現在)最新のインターネットプロトコルです。以前のバージョンであるIPv4も普通に使われているのですが、IPアドレスの枯渇が懸念され、徐々にIPv6に移行しつつあります。IPv6なら高速通信が可能かというと、そういうわけではありません。IPv6のみが対応している「IPoE」という接続方式が速さの鍵です。IPv6は、「PPPoE」と「IPoE」という2つの接続方式に対応していますが、IPv4は「PPPoE」にしか対応していません。この従来の接続方式「PPPoE」の場合、「網終端装置」がボトルネックとなって混雑が発生し、インターネットの速度が遅くなります。

一方、「IPoE」は、VNE事業者が提供するネットワークを介し、「網終端装置」を使わずダイレクトにインターネットに接続します。そのため、光回線本来の高速かつ安定した通信を利用できます。では、プロバイダとの契約がIPv6なのにインターネット速度が遅いと感じる場合、何を改善すればよいのでしょうか。考えられる改善点は以下のようなものになります。

• PCやルータの設定が誤っている

  PCはWindows7以降、全てIPv6が有効になっています。Windows11の場合、「スタート」→「設定」→「ネットワークとインターネット」→「イーサネット」で「イーサネット」のプロパティを確認することができます。IPv6アドレスの右側にIPアドレスが表示されていれば、IPv6が有効です。ルータの設定はブラウザから変更できます。ルータの説明書に従い、ブラウザでIPv6に関する設定変更があれば、忘れずに行ってください。PCやルータの設定をしていないことで、せっかくの高速通信が叶わない場合があります。

• プロバイダがIPoE方式に対応していない

  プロバイダと契約する際に、対応している接続方式を必ず確認して下さい。インターネット通信の速度や安定性は接続方式で違います。せっかく新しいデバイスを購入しても、使用しているインターネット回線の接続方式によっては、速さや安定性のメリットを享受することができません。プロバイダのインターネット回線の接続方式を確認する際に大事なことは、「IPv4 over IPv6」に対応しているプロバイダを選定することです。「IPv4 over IPv6」対応のインターネット回線であれば、IPv4でないと使用できないアプリケーションやWebサイトを閲覧・使用する際には自動で切り替わります。「IPv4 over IPv6」に対応している場合でも、デフォルトで対応しているのか、オプションになるのかの確認も必要です。

• ルータのスペックが低い

  ルータは、販売年数や機種によって性能が大幅に異なります。まだ使えているからと、古いルータを使い続けることは、作業のパフォーマンスを著しく下げるため、おすすめできません。

• 初期のフレッツ光の通信速度のまま

  初期のフレッツ光の通信速度のままであれば、最大の通信速度が100Mbpsもしくは200Mbpsのままの可能性があります。その場合NTT東日本、NTT西日本に連絡し、最大通信速度が速いプランに変更依頼をする必要があります。

IPv6(IPoE)の導入

インターネットの速度と安定性を決めるのは、接続方式とデータの通信方式の組み合わせです。「IPv6 IPoE」であれば、高速なインターネット通信が可能です。インターネット接続が「IPoE」方式であれば、従来の接続方式と比較すると、「ベストエフォート型」のインターネット接続であっても高速通信が見込めます。「IPoE」接続方式のための接続設備が大容量化されているためです。従来の接続方式の数倍の帯域設計がなされていて、インターネット回線の混雑を回避しながら、通信の品質を上げています。IPv6(IPoE)の導入の際に注意が必要なのはルーター選びです。パッケージを見て日本方式に対応しているものを選ぶことが重要です。IPv6対応と書かれていても、海外メーカーのwi-fiルーターでは通信速度が速くならないものがあります。日本国内のプロバイダが採用するIPv6サービスには様々な方式があり、海外メーカーのルーターは、その方式に対応していない場合があります。