PowerPoint プレゼンテーション

無線LANの技術と実際
（有）オーエスエル
梅山 伸二
端末
電波
インターネット
ルータ
アクセスポイント
端末
無線LAN（インフラストラクチャモード）
端末
（無線ルータ）
HUB
LANケーブル
端末
有線LAN（イーサネット）
無線LANの主な規格
規格名
使用する周波数
最大通信速度
IEEE802.11
２．４GHｚ帯
２Mbps
赤外線も可
IEEE802.11a
５GHｚ帯
５４Mbps
IEEE802.11b
２．４GHｚ帯
１１Mbps
IEEE802.11g
（検討中）
２．４GHｚ帯
５４Mbps
現在主に使われているのがIEEE802.11b（通称１１Mbps無線LAN)
以下の説明もこれを主とする。
実際の設定もこれについて行う。
IEEE８０２．１１ｂで使う電波（２．４GHｚ帯）
ISM（Industrial、Scientific and Medical)帯と呼ばれる
産業や科学、医学で利用するための帯域
高周波加熱と呼ばれる装置
金属を溶かしたり加熱したりする炉
家庭で使う電子レンジ
医療で使う高周波メス
科学的な測定器や医療用の検査機器（CTスキャナ） 雑音が非常に多い
特に家庭では電子レンジが大敵
通信手順
CSMA（キャリア検出多重アクセス）手順
キャリア（電波）が検出されたら送信しないで待つ
キャリア（電波）が検出されなければ送信する
この部分は有線LAN（イーサネット）と同じ
CA（衝突回避）手順
お互いの通信が衝突しないようにする ここは有線LAN（イーサネット）と異なる
有線LANでは衝突したら再送信
無線では衝突したことを検出できないなので
あらかじめ衝突しないようにしなければならない
通信時間の予約（予約された時間中は他の端末は送信しない）
通信許可の問い合わせ（RTS/CTS)
データの優先順位の規定
通信間隔の規定
有線LAN（イーサネット）より処理が複雑
変調方式
データ（ビット列）
キャリアの変調
雑音がある場合
スペクトル拡散
送信
（電波）
受信
スペクトル逆拡散
雑音
キャリアの復調（検波）
データ（ビット列）
逆拡散で雑音は逆に拡散してしまうため
雑音の影響を減らすことができる
実際のスループット
データの構成
PLCP preamble
PLCP Header
MAC Header
１Mbpsで送信
１９８μS
Payload(送信データ）
１１Mbpsで送信
１９５μS（Payloadが２３８Byte時）
オーバーヘッドのためスループットは大幅に低下してしまう
最も効率の良い場合でも７．６Mbps程度
通常は４∼５Mbpsとなってしまう
パソコンA
①
無線ルータ
②
パソコンB
電波というメディアは共有なので①の通信中は②の通信はできない
逆も同じ。従ってパソコンAからパソコンBへの通信のスループットは
半分になってしまう。
チャンネル
IEEE802.11b（１１Mbps無線LAN)では、使用する２．４GHｚ帯域に
約５MHz間隔で１４のチャンネルを規定している。（日本の場合）
チャンネルが異なれば干渉しないはずだが、１１Mbps無線LANで使う
電波の帯域は実際は２０MHｚ程度あるため、同時に使えるチャンネルは
実際は３∼４チャンネルになってしまう。
マンションやオフィスビルなどで、多数の無線LANが使われると
お互いの干渉でスループットが低下してしまう。
最近話題になっている「ホットスポット」で陣取り争いが起こって
いるのもこのため
セキュリティ
電波は送信したらもう制御できない
誰でも受信できてしまう。
受信された、ということは検出できない
傍受される恐れがある
やってきた電波は受信してしまう。
誰が送信したかもわからない
勝手に使われる恐れがある
暗号化によってこれらを防ぐ。
WEP（Wired Equivalent Privacy)と呼ばれる
古くは４０bitの暗号化キー、最近は１２８bitの暗号化キー
キーは長いほど安全
１１Mbps無線LANと５４Mbps無線LAN
最近になって、高速の無線LAN（IEEE802.11a）製品が出回ってきた
特徴： 高速（公称５４Mbps、スループットで２０Mbps程度）
５GHｚ帯を使うため2.4GHz帯より雑音が少ない
現時点での問題点
１）屋外での使用に制限がある
２）通信距離は短くなる。
５４Mbpsで通信できるのは１０ｍ程度
３）相互接続性がまだ不十分
相互接続性とは、異なるメーカの製品通しで正しく通信できること。
どんな通信機器も同様だが、同じ規格に従った製品でもメーカが
異なると通信できないことがある。
業界団体で相互接続性を高める努力をしているが時間がかかる。
１１Mbps無線LANについては相互接続性はほぼ達成できている。
５４Mbps無線LANではもう少し時間がかかるだろう。
WiFiというシールの貼ってある製品は業界団体が相互接続性を確認
したものなので安心してよい。
無線LAN機器の設定
１） 設定は有線LANで接続して行おう
最近の製品は無線だけで設定できるようになっており、マニュアルにもそう
書いてあるが、失敗したときにどうしようもない。
できるだけ、有線LANで接続して設定しよう。
２） まず通信できるところまでもっていき、セキュリティなどの設定は
通信できるようになってから行おう
最初からすべてやろうとすると失敗したとき原因がわからない
ただし、セキュリティの設定なしで長時間使ってはいけない
３） IPアドレスなど、わかりにくいところはデフォルト（初期設定）で
使おう
最近の製品は初期設定（購入時に設定されているもの）で十分使える。
特別なことをやらない限り変更の必要はないだろう。