Wi-Fiと5G：同一のものではない

5 GHzで動作するWi-Fi 5（802.11ac）は過去5年間で広く採用され、着実に成長を遂げました。同時期に、モバイル業界が5Gセルラーサービスについて話し始めたことで、両者を同一視する混乱が生じました。その結果、IEEEがWi-Fi 6（802.11ax）を開発した際、一部の人々はそれが5Gより優れていると考えました。さらに複雑なことに、現在ではWi-Fi 6（802.11ax）に加えて、Wi-Fi 6Eが2.4 GHzと5 GHzバンドに加えて6 GHz帯の動作をサポートできるようになりました。

しかし、一つ明確にしておきましょう – セルラーサービスとWi-Fiは同じものではありません。また、5 GHz Wi-Fi（周波数帯）は5G（世代）とは全く関係ありません！

ライセンスされたセルラーバンド

5Gは、第5世代セルラーネットワーク技術の総称です。私たちのほとんどは、モバイルフォンに4G LTEアイコンを見慣れていますが、大都市圏の一部の人々は、VerizonやAT LTEや5Gなどのセルラーネットワークは、電磁スペクトルの中でライセンスされた帯域（つまり周波数）を使用して動作し、これらはライセンスを取得した企業のみが使用できます。例えば、VerizonのWi-Fiネットワークは28GHzと39GHzの高帯域スペクトルを使用しており、これは700〜2500 MHzの周波数を使用する彼らの4Gよりもかなり高速です。

5Gが最終的に、5G事業者やその他の事業者が新しいネットワークを構築したり既存のネットワークを強化したりするために使用できる一部の非ライセンスバンドを含むことが予想されていますが、これらはWi-Fiアプリケーションで使用される非ライセンスの2.4 GHz、5 GHz、6 GHz無線帯域とは異なります。

非ライセンスのWi-Fiバンド

セルラーネットワークに接続する（そしてモバイルサービスプロバイダーに料金を支払う）代わりに、Wi-Fi信号は限られた範囲内で無線アクセスポイント（WAP）を通じてプライベートネットワークに接続し、そのプライベートネットワークのインターネットサービスプロバイダー（ISP）を通じてインターネットにアクセスします。特定のセルラープロバイダーに割り当てられたライセンス周波数とは異なり、各世代のWi-Fiは誰でも使用できる特定の非ライセンスバンドを使用します。したがって、シカゴのカフェでWi-Fi 5 WAPに接続する場合も、ニューヨークのオフィスで接続する場合も、5 GHzバンドを使用していることになります。

• Wi-Fi 4（802.11n）：2.4または5 GHz
• Wi-Fi 5（802.11ac）：5 GHzのみ
• Wi-Fi 6（802.11ax）：2.4または5 GHz
• Wi-Fi 6E（802.11ax）：2.4、5、6 GHz

重要な点は、Wi-Fi 6Eは新しい無線プロトコルではなく、むしろWi-Fi 6の拡張または「第二波」実装であり、より多くの利用可能な非重複チャンネルがあり、動作するデバイスが少なく、干渉の可能性が低い6 GHzバンドでの動作を追加したものだということです。6 GHzバンドを非ライセンスWi-Fi用に開放する法制化が実現すると、Wi-Fi 6Eデバイスで利用可能な総スペクトラムは約5倍に増加します。これは、7つの追加の非重複160 MHz幅チャンネルまたは14の非重複80 MHz幅チャンネルを提供するのに十分なスペクトラムであり、高密度または大規模な企業環境でより多くの送信機会と干渉の減少をもたらします。

速度についてはどうですか？

4Gまたは5Gセルラーネットワークでは、達成できるデータ転送速度は、接続しているネットワーク、その混雑度（同じネットワークに接続している他のユーザーの数）、使用しているデバイスによって異なります。初期の4Gセルラーネットワークの最大転送速度は150 Mbpsで、ユーザーあたりの平均ダウンロード速度はわずか10 Mbpsです。長期進化（LTE）と長期進化高度化（LTE-A）通信を使用する4G LTEと4G LTE-Aは、300 Mbpsから1 Gbpsの速度を提供し、ユーザーあたりの平均ダウンロード速度は約15 Mbpsです。4Gの初期実装の制限により導入されたLTEは、データ転送をインターネットプロトコルシステムに移行し、より大きなデータパケットの転送を低遅延で可能にします。

5Gセルラーサービスは、より高周波の電波を使用して、理論上1から10 Gbpsの速度を提供し、平均期待ダウンロード速度は50 Mbps、遅延も低減されます。しかし、5Gの高周波電波は、以前の4Gタワーで使用されていた周波数よりも範囲が短いため、ユーザーやデバイスにより近い場所に、より多くの小型セルを配置する必要があります。これが、これらのタワーの基部にエッジデータセンターが登場している理由の1つです。これについての詳細は、Siemonのホワイトペーパー「 なぜエッジなのか？なぜ今なのか？ エッジコンピューティングの台頭がデータセンターの風景をどのように変えるか」をご覧ください。

Wi-Fiの速度はセルラーよりも速く、周波数帯域で利用可能なチャンネルの幅と数、複数のアンテナを介して送受信する能力（空間ストリーム）、変調方式、ニーズに応じた帯域幅の割り当てや分割に関係しています。4つの空間ストリームを持つWi-Fi 4は理論上の最大データレートが476 Mb/s（ストリームあたり144 Mb/s）、8つの空間ストリームを持つWi-Fi 5は理論上の最大データレートが6.93 Gb/s（ストリームあたり866 Mb/s）、8つの空間ストリームとより効率的な変調方式を持つWi-Fi 6/6Eは理論上の最大データレートが9.61 Gb/s（ストリームあたり1.2 Gb/s）を提供します。

より高いスループットをサポートするために、20または40 MHzの幅の狭いチャンネルが通常集約されます。一方、80および160 MHzの幅広いチャンネルはより高いデータ速度を可能にします。2.5 GHzおよび5 GHz帯域における20および40 MHzチャンネルの数が限られているため、最大スループットの達成は困難であり、幅広いチャンネルの利用可能性は歴史的に限られていました。5 GHz帯域には6つの80 MHzチャンネルと2つの160 MHzチャンネルしかありません。これがWi-Fi 6Eで6 GHz帯域を追加した主な理由です。

チャンネル帯域幅、空間ストリームの数、マルチユーザー信号メカニズムの変数により、Wi-Fi 5、Wi-Fi 6、Wi-Fi 6Eは高度に設定可能です。一般的に、スループット範囲の下限はスマートフォンなどのバッテリー容量が限られた小型ハンドヘルドデバイスを対象とし、中間範囲はラップトップを対象とし、上限は屋内と比較してデバイス密度が低い特殊な屋外アプリケーションを対象としています。以下の表は、特定のデバイスやアプリケーションを対象とするWi-Fi 5およびWi-Fi 6/6Eの設定例を示しています。