WiMAX と WiMAX 2+

WiMAXとWi-Fiの違い

WiMAXに似た語にWi-Fiがあります。どちらも無線でインターネット接続をする技術ですが、WiMAXとWi-Fiでは、通信方法が異なります。

 

WiMAXWANWide Area Network)というネットワークの技術に依っています。WANは離れた広いエリアでインターネット接続が可能となります。

 

Wi-FiLAN(Local Area Network)を利用しています。家中や建物内など限られた狭いエリアで接続するネットワークです。

WiMAXのルーターが電波を受け取るのはWiMAX(WAN)のネットワーク技術であり、WiMAXのルーターからパソコンやスマホなどの端末へ電波を発するのはWi-Fi(LAN)の技術で接続していることになります。WiMAXは(WAN)と(LAN)を備えてのワンランク上をいく技術というのは、私のダジャレです。すみません。

WiMAXを知るためには、LTEについても知っておこう

WiMAXとLTE

インターネットへ接続するための回線にはいろいろな種類があります。光回線、ADSL、CATV(ケーブルテレビ)、モバイル回線などです。

 

無線でつなぐインターネットの代表的なものにWi-Fi(無線LAN)LTEがあります。Wi-FiもLTEも無線を利用したデータ通信技術です。Wi-Fiは有線のインターネット回線を無線LANルーターを使って無線に変え、通信を行なっています。LTEは携帯電話用の通信回線規格の無線通信です。携帯電話会社の基地局をアクセスポイントとして電波を発しています。

Wi-Fi : Wireless Fidelity(ワイヤレス フィデリティ)
LTE : Long Term Evolution(ロングターム エボリューション)

WiMAX 2+は旧・WiMAXの後継サービス

WiMAXは Worldwide Interoperability for Microwave Accessの略にXを加えた語です。
インターオペラビリティーは《異種の機器・システムを一緒に運用できること》と辞書にあります。無線でインターネット通信をおこなうシステムであるという意味ではWiMAXLTEの一種であるとも言えます。

 

WiMAXはそのエリアであれば高速通信ができますが、通信エリアの問題がかつてはありました。通信できるエリアが狭いという弱点を補い、さらに通信速度を大きく改良して登場したのがWiMAX 2+です。

 

WiMAX 2+(ワイマックス・ツープラス)は以前にあったWiMAXの後継サービスとして2013年から始まりました。通信速度が大幅に改良されたわけです。旧WiMAXサービスは今年2020年3月31日をもって終了しました。

 

現在つかわれるているWiMAXという語はWiMAX 2+を指していることが一般的でしょう。このページでも以下にWiMAXと表現する場合も基本的にはWiMAX 2+のことです。

 

Wi-Fiの端末

Wi-Fiに対応している端末機器はパソコン、タブレット、スマホ、ゲーム機など様々なデバイスがあります。スマホなどのテザリング機能でパソコンやタブレットにつなぐ事ができますが、あれはスマホをWi-Fiルーターとして利用しているということになります。

Wi-Fiスポットや無料Wi-Fiサービスなどの場所ではルーターがなくても利用できます。家庭内では契約している回線と無線LANルーターでWi-Fi環境ができます。モバイルルーターを契約して外出先でもインターネットに接続できます。

LTEの端末

LTEはスマホ、携帯電話やタブレットなどに限られた携帯電話用の通信回線規格です。主に携帯電話会社(NTTドコモ、au、ソフトバンクなど)の基地局をアクセスポイントとして電波を発信しています。基地局の数が多くあり、対応エリアが広くなっています。

LTEには、 FDD-LTE とTD-LTEがある

LTELong Term Evolutionの略称です。第3世代移動通信システム(3G)から第4世代移動通信システム(4G)へと高速化するために開発されてきました。

LTEには
FDD-LTE (Frequency Division Duplex Long Term Evolution)と
TD-LTE (Time Division Long Term Evolution)と呼ばれる2種類があります。

FDD-LTEは比較的低い周波数帯をつかっており、電話通信から開発されてきました。携帯キャリアなどのLTE回線で、通常LTEといえばFDD-LTEを指します。SoftBank 4G LTE、au 4G LTE、ドコモXi、LTE-Advancedなどがあります。

TD-LTEの方は高い周波数帯の電波を利用していて、無線通信から発展してきました。WiMAX 2+はこのTD-LTEに属します。またFDD-LTE(au 4G LTE)が併用できます。
au 4G LTE対応端末はSpeed Wi-Fi NEXT WX05、Speed Wi-Fi NEXT W05、Speed Wi-Fi NEXT W06、Speed Wi-Fi HOME L02など)
※FDD-LTEはFDD方式、TD-LTEはTDD方式と呼ばれることもあります。

FDD方式(FDD-LTE)と TDD方式(TD-LTE)は どこが違う?

例えばyoutubeの動画を観ようと検索します。その指示がアップロードされます。そして検索した端末に動画がダウンロードされるとします。このとき上り・下りの電波は互いに干渉されないということが必要です。上り・下りを同時に処理する際にその電波を認識する方法がFDD方式とTDD方式では異なります。『上りと下り』 速度のおはなし(このページの下の方にあります)

 

  • FDD方式は上り・下りの周波数をわずかに変えて認識する方法です。(周波数分割多重方式)
  • TDD方式では上りと下りが1つの周波数帯を共有しますが、送受信の時間により上り・下りを認識します。(時分割多重方式)

TDD方式の利点としては上り下りで非対称な帯域を持つことができることです。よく例えられるのは高速道路の渋滞時の対応です。つまり 上りが空いていれば下りの車線を増やすことができるということです。状況に応じて対応しているわけです。

 

上の例えでいきますと、FDD方式では上りが空いていても、下りの渋滞には対応できないということです。帯域は決まっていますから、いわば車線の増減はできないのです。これの解決策として利用されているのが、キャリアアグリゲーション(Carrier aggregation)です。複数のキャリア (Carrier 搬送波)をアグリゲーション(aggregation 集合)する、つまり 複数の周波数帯を集束することでさらに高速化できるわけです。

 

TDD方式(TD-LTE)・FDD方式(FDD-LTE)双方に一長一短があり、それぞれの劣る部分をさらなる技術をもって解決を図っているということですね。日本のインターネット回線は今のところしばらくはFDDが主流となりTDDを併用して続く気がしています。WiMAX 2+はTDD方式ですがオプションでFDD(au 4G LTE)が併用できます。
 

WiMAX 2+の周波数帯についても触れておきましょう。日本の各キャリアのTD-LTEは3.5GHz帯(3.5ギガヘルツたい)を使用しています(Band 42)。WiMAX 2+は2.5GHz帯です(Band 41)。WiMAX 2+は高速通信と大量データ送信が利点ではありますが、2.5GHz帯という高い周波数帯ゆえ直進性が強く、遮蔽物や障害物があると電波は届きにくくなる性質があります。これの対策として先にあげましたau 4G LTEの併用があります。

 

au 4G LTEは800MHz帯という低い周波数帯です。低い周波数帯ということは、通信速度はWiMAX 2+より落ちますが、遠くまで電波が届くということです。また、ビルなど遮蔽物がある場所でも比較的届きやすいということになります。モバイルでの使用頻度が高いとおもわれる方は、前述のWiMAX 2+とau 4G LTEの併用(ハイスピードプラスエリア モード)という方法もあります。ただし1ヶ月で7GBを超えると通信制限がかかります。 (ハイスピードプラスエリア モードについてはこちら

またハイスピードプラスエリア モードに対応するルーターを使う必要があります。(対応端末はSpeed Wi-Fi NEXT WX05、Speed Wi-Fi NEXT W05、Speed Wi-Fi NEXT W06、Speed Wi-Fi HOME L02など)

『上りと下り』 通信速度

通信回線の速度に関することをおさらいしておきます。

 

『上りと下り』 

インターネットの通信速度では「上り」、「下り」の2種類の速度が標示されることがしばしばあります。「上り」はアップロード(送信)で、「下り」はダウンロード(受信)を表します。具体的に言いますと次のようなことが当てはまります

  • 【上り】

パソコンなどの端末機器からインターネット上へデータなどを送る場合の通信が、アップロード(送信)であり「上り」とも表現されます。例えばメールやSNSへメッセージを送るとか、ブログに投稿する、youtubeへの動画投稿などが「上り」です。

  • 【下り】

データを受け取る時の通信です。ダウンロード(受信)です。メールの受信、ウェブサイトの閲覧、あるいは音楽や動画をダウンロードするのも「下り」ですね。

通信速度の単位

通信速度の単位として「Kbps」,「Mbps」、「Gbps」などと表記されますね。数値が大きいほど速い速度です。Kはキロ、1,000(10の3乗)です。Mはメガで1,000,000(100万=10の6乗)を意味します。Gはギガ、1,000,000,000(10億=10の9乗)のことです。

bpsはbit per second 。1秒間になんビット転送できるかという単位がbpsです。1Kbpsなら1,000ビット、1Mbpsだったら1,000,000ビット、1Gbpsは10億ビットの毎秒転送能力があるということになります。一般的にはMbpsの単位が多く使われるようです。

 

つけたし・「MB/s」とういう単位
MB/s」とういう単位をご覧になったことがありますでしょう。これは[メガバイト/秒]です。大文字B(MB/s)はバイトで、小文字bであらわす「Mbps」はビットです。Mbps(メガビーピーエス/メガビット毎秒 / megabits per second)は1秒間に送受信可能なデータ量を表す単位です。1Byteは8bit にあたります。

 

1MB/sは毎秒1メガバイトの通信ができるということですね。これは8Mbps(毎秒8メガビット)の通信と同じ速度ということです。1MB/s=8Mbps

 

1Byteは8bitと言いましたが、ハードディスク(HDD)やSDカードなどのストレージでは、1Byteの転送に10Bitを割り当てて、、転送速度を1Byte=10bitで計算しています。

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