最近はすべてが速くなりました。特に自動車、電子機器、通信など。しかし、顧客は依然としてさらなるスピードを求めており、そのニーズを満たすのはテクノロジー業界の責任です。この記事では、高速Wi-Fi 6通信への移行を可能にする革新的なAmphenoleケーブル アセンブリとRFコネクタについて説明します。
Wi-Fi 6 (802.11ax Wi-Fi、AX Wi-Fiとも呼ばれる) は、Wi-Fiテクノロジーの次世代業界標準です。そのシステムと普及は、Amphenole社が製造しているようなケーブル アセンブリと無線周波数 (RF) コネクタによって提供される相互接続性に依存します。これらのソリューションは、Wi-Fi 6が世界市場に普及するにつれて、その速度とネットワークの信頼性を促進するために重要になります。RF相互接続は、シームレスな内部プロセスと接続性に依存するワイヤレス ネットワークの成功に不可欠です。そのため、Wi-Fi 6が消費者と企業の両方に何をもたらすかを理解することが重要です。
- Wi-Fi 6は、160MHzチャネルと1024直交振幅変調（QAM）を利用して、従来の256-QAM 802.11acの6.9Gbpsと比較して、最大9.6Gbpsの速度を提供します。
- 1024-QAM技術により、各シンボルは8ビットではなく10ビットを伝送できるようになり、従来の802.11ac 256-QAMネットワークに比べて25%の改善が実現しました。
消費者にとって、これはインターネット対応サービスのシームレスなストリーミングと利用につながります。Wi-Fi 6では、次の機能により、ネットワーク上のデバイスの容量が4倍に増加します。
- 8x8アップリンク/ダウンリンク
- MU-MIMO (マルチユーザー マルチ入力 マルチ出力)
- OFDMA（直交周波数分割多重アクセス）
- 輻輳したネットワークでも継続的な信頼性を実現する基本サービス セット (BSS) カラーリング。
- Wi-Fi 6では、4倍長い直交周波数分割多重 (OFDM) シンボルも使用しているため (これによりサブキャリアが4倍に増加)、速度が11% 向上し、ネットワーク カバレッジが向上します。
さらに、160 MHzのチャネル幅 (802.11acの80 MHzから増加) により、デバイスとルーター間の接続が高速化されます。これにより、ストリーミング中に遅延やバッファリングが発生する可能性が減ります。
以前の802.11acチャネルではOFDMAテクノロジーを利用できませんでしたが、Wi-Fi 6ではこの機能を活用して、ルーターを使用して、混雑やネットワーク全体の速度低下を起こすことなく、パケットとデータを複数のデバイスに同時に転送します。これにより、ユーザーにとってはアップロードとダウンロードが速くなります。Wi-Fi 6の8x8 MU-MIMO機能はこれに基づいて構築されており、接続されたユーザーは、帯域幅の品質が著しく低下することなく、最大8つのアップロードまたはダウンロード ストリームを活用できます。
Wi-Fi 6の市場潜在力:
Wi-Fi 6の市場潜在力は、地理的範囲と資本利益の両面で非常に大きいです。
- 2022年の市場規模は115億9,000万ドル、年平均成長率（CAGR）は17.9％で、最終的には262億ドル以上に達します（2022年には世界市場収益の31％をアジア太平洋地域が占めました）。
- この成長の背後にある主な市場推進力はインターネット ユーザー数の増加であり、最終的には混雑した環境でも速度と信頼性を維持できるネットワークが必要になります。
- さらに、ストリーミング メディアの全体的な品質 (解像度など) が向上するにつれて、これを実現する能力に関してWi-Fiネットワークに求められる要件も高まります。
市場の成長に関する主な制約は、同一チャネル干渉と競合損失です。競合損失とは、複数のクライアントが単一のアクセス ポイントに参加したときに発生するネットワーク パフォーマンスの低下です。同一チャネル干渉は、同じ無線周波数 (RF) チャネルを使用する複数のアクセス ポイントが互いのネットワーク パフォーマンスに影響を与える場合に発生します。
これらの問題は、アジア太平洋、北米、ヨーロッパなど、Wi-Fiインフラストラクチャが十分に発達した地域でよく見られます。これらの地域内でさらにWi-Fiネットワークを統合すると、これらの問題が悪化する可能性があり、新しいアクセス ポイントの増加とそれに沿ったユーザーの分布に関して懸念が生じています。
Wi-Fi 6とWi-Fi 6eの違いは何ですか?
標準のWi-Fi 6とWi-Fi 6拡張 (6E) の主な違いは、6Eではそれを利用できるデバイスに対していわゆる「高速レーン」が作成され、全体的な遅延が減少し、速度が速くなることです。Wi-Fi 6対応デバイスは、ネットワーク自体が従来のデバイスによって乱雑にならないという利点を享受しながら、6 GHz帯域内でデータを高速に転送できます。組織レベルでは、Wi-Fi 6Eは安全なネットワーク伝送を可能にする強化されたセキュリティ対策を提供します。Wi-Fi Allianceは、すべてのWi-Fi 6EデバイスをWi-Fi Protected Access 3 (WPA3) で保護することを義務付けており、これにより、ネットワークの分類に基づくアクセス ポイント全体で普遍的なセキュリティが確保されます。
産業現場での応用:
Wi-Fi 6は速度、信頼性、セキュリティのいずれにおいても大幅な改善をもたらすため、産業用アプリケーションの分野における資産としての将来性は大きいです。サプライ チェーンと製造の分野では、Wi-Fi 6により、リモートでの複雑なメンテナンスと診断の機能を強化し、透明性とセキュリティが向上します。Wi-Fi 6は直交周波数分割多重アクセス (OFDMA) を利用するため、パフォーマンスを低下させることなく、複数のユーザーが同時にチャネルにアクセスできるようになります。この産業環境では、さまざまな帯域幅のニーズを持つ複数のユーザーが同時にWi-Fi 6アクセス ポイント (AP) のフル スピードを活用できるようになります。
産業環境でも、Wi-Fi 6の伝送技術であるビームフォーミングの恩恵を受けることができます。前世代のネットワーク テクノロジーでもビームフォーミングが利用されていましたが、Wi-Fi 6では同時ユーザー アクセスに利用できるストリーム数が2倍 (4から8) に増加しています。産業環境では、これによりユーザーに提供される全体的な帯域幅が大幅に増加します。
Wi-Fiの今後はどうなるのでしょうか?
Wi-Fi 7 (802.11beとも呼ばれる) は、Wi-Fi 6 (802.11ax) に続く次世代のWi-Fiテクノロジーになると予想されています。Wi-Fi 6および6Eを大幅に改善し、最大4倍の速度を実現することを約束して開発されています。業界標準の3つの帯域 (2.4 GHz、5 GHz、6 GHz) すべてで動作し、スペクトル リソースを最大限に活用します。Wi-Fi 6は世界中のデバイス数の増加に対応して構築されましたが、Wi-Fi 7の目標は、すべてのデバイスに驚異的な速度と効率性を提供することです。また、レイテンシを削減し、容量を増やし、安定性と効率性を高めるための巧妙な進歩も含まれています。
Wi-Fi 7はどのようなメリットをもたらしますか?
- より高いデータ レート: Wi-Fi 7は、より高速で信頼性の高いワイヤレス接続に対する高まる需要に応え、Wi-Fi 6と比較してさらに高いデータ レートを提供することを目指しています。これは、高度な変調およびエンコード技術によって実現されます。
- スペクトル効率の向上: Wi-Fi 7は、利用可能な無線スペクトルをより効率的に使用するように設計されており、デバイス密度の高い環境でより優れたパフォーマンスを実現します。
- 強化されたMU-MIMO (マルチユーザー、マルチ入力、マルチ出力): MU-MIMOテクノロジーにより、複数のデバイスがルーターと同時に通信できるようになり、全体的なネットワーク効率が向上します。Wi-Fi 7では、この機能がさらに改良され、強化されることが期待されています。
- チャネル帯域幅の拡大: Wi-Fi 7はより広いチャネル帯域幅をサポートし、より高速なデータ転送を可能にします。Wi-Fi 6Eでは、最大160 MHzのチャネルがサポートされます。Wi-Fi 7では、最大320 MHzのチャネルがサポートされます。これにより、特にデータ レートの向上が重要なシナリオでパフォーマンスが向上する可能性があります。
- 高次のQAM: 直交振幅変調 (QAM) は、無線周波数波でデータを送受信する方法です。数値が高いほど、より多くの情報を含めることができます。Wi-Fi 7は4K-QAMをサポートしていますが、Wi-Fi 6は1024-QAMをサポートし、Wi-Fi 5はさらに256-QAMに制限されていました。
- 信頼性の向上: 新しい標準には、干渉を軽減し、混雑した無線環境でもより一貫性と信頼性の高い接続を確保するためのメカニズムが含まれる可能性があります。
- 下位互換性: 以前のWi-Fi規格と同様に、Wi-Fi 7は古いWi-Fiデバイスとの下位互換性が確保され、速度は低下しますが、古いWi-FiデバイスをWi-Fi 7ルーターに接続できるようになります。
- セキュリティ強化: Wi-Fi 7には、進化するサイバーセキュリティの脅威と脆弱性に対処するための更新されたセキュリティ機能が含まれる可能性があります。
- IoTおよびスマート デバイスのサポート: Wi-Fi 7では、独自の接続要件を持つことが多い、増加しているモノのインターネット (IoT) デバイスに対するサポートが強化されると期待されています。
- エネルギー効率: セルラー テクノロジーほど顕著ではありませんが、Wi-Fi 7では、特定のシナリオでデバイスのバッテリー寿命を延ばす省エネ機能が導入される可能性があります。
以前の世代と何が違うのでしょうか?
| Wi-Fi6について | Wi-Fi 6E | Wi-Fi 7 | |
|---|---|---|---|
| 発売日 | 2019 | 2021 | 2024年（予定） |
| IEEE標準 | 802.11ax | 802.11ax | 802.11be |
| 最大データレート | 9.6Gbps | 9.6Gbps | 46Gbps |
| バンド | 2.4GHz、5GHz | 2.4GHz、5GHz、6GHz | 2.4GHz、5GHz、6GHz |
| チャンネルサイズ | 20, 40.80、80+80、160MHz | 20、40、80、80+80、160MHz | 最大320MHz |
| 変調 | 1024-QAM OFDMA | 1024-QAM OFDMA | 4096-QAM OFDMA |
| マック | / | / | MLO |
出典: TPリンク
MLOテクノロジー
Wi-Fi 7では、デバイスが複数の無線帯域を介して同時にデータを送受信し、単一の集約接続を作成できるマルチリンク操作 (MLO) テクノロジーが導入されます。これにより、スループット パフォーマンスが向上します。
Wi-Fi 7の市場潜在力
- Wi-Fi 7市場は2023年に10億米ドルに達すると推定され、2023-2030によると、2030年までに242億米ドルに達し、CAGRは57.2% になると予測されています。
- モノのインターネット (IoT) の採用の増加が市場成長の主な原動力です。
- 予測期間中、北米は最も高い成長率を維持すると予想されます。
- 設置コストの高さとスペクトルの混雑は、Wi-Fi 7市場にとって大きな課題となっています。
さまざまな業界での応用
- 仕事
- メディアとエンターテイメント
- スマートホーム
- スマートシティ
- 健康管理
- 公安
- 教育機関
最近の動向
- 2022年12月、ローデ・シュワルツとBroadcomは協力して、Broadcom Wi-Fi 7チップセット向けの自動テスト ソリューションの提供を発表しました。
- 2023年1月、MediaTekはCES 2023で、住宅用ゲートウェイ、メッシュ ルーター、テレビ、ストリーミング デバイスなどの製品カテゴリでConsumer-Ready Wi-Fi 7製品を発表しました。
- 2023年3月、LouneaはTP-Linkと提携し、家庭用ワイヤレスネットワークにWi-Fi 7規格を提供するフィンランド初のWi-Fi 7事業者となりました。
アンフェノール関連製品
Amphenole RFは、次世代のWi-Fiに対応できるほど高速なデータ転送速度を実現する高帯域幅インターフェースを多数開発しました。新しいWi-Fiテクノロジーには、より多くのデータをより高速に、より小型に伝送できるコネクタとケーブル アセンブリが必要です。
2.2-5および4.3-10インターフェイスは、小型設計の軽量で堅牢なコネクタであるため、Wi-Fiアプリケーションに最適です。特に信頼性が高く耐候性に優れた従来の 7-16コネクタは、過酷な環境に耐える耐久性が求められるワイヤレス インフラストラクチャ アプリケーション向けに設計された最適なソリューションです。TNCは IP67 防水バージョンも提供されており、信頼性が向上した次世代のWi-Fiもサポートしています。
超小型インターフェース設計である HD-EFI や HD-AFIなどの特定の製品もあります。これらの製品は小型であるにもかかわらず、混雑した環境でも一貫した信頼性の高い接続を実現するWi-Fiアプリケーションをサポートできます。
最後に、Amphenol RFの高性能シリーズ SMA、 SMP、 SMPM は、より広いチャネル帯域幅をサポートし、より高速なデータ伝送を可能にします。
完全なソリューションとして、スマートフォンやタブレットなどのIoTデバイス向けに設計されたRFアンテナは、組み込みチップやPCBバージョンなど、さまざまな外部および内部構成で利用できます。