Wi-Fi AllianceがWi-Fi 6Eの最新状況についてオンライン発表会を開催した。重複する部分もあるかとは思うが、2020年に公開した2本の記事をアップデートする意味でも、その内容を紹介していこう。
その発表内容は、Regulatory Update、Wi-Fi 6E Update、WBA Wi-Fi 6E trialsの3つに分かれていた。 「周波数帯を拡張するWi-Fi 6E」記事一覧Wi-Fi 6Eの6GHz帯、2019年後半に欧米で免許不要利用にメド「IEEE 802.11be」でほぼ必須の6GHz帯、日本でいつから使える？Wi-Fi 6Eで拡張される6GHz帯を利用可能にする3つの電力クラスWi-Fi 6Eで飛躍的に増えるチャネル、運用にはさらなる議論が必要？Wi-Fi 6Eは80MHz幅で1Gbps、160MHz幅で2Gbpsの高スループット#series-contents .current-page { font-weight: bold; }
世界各国とも6GHz帯利用の法整備へ前向き
Wi-Fi 7こと「IEEE P802.11be」とも利用周波数帯は共通
まず今回はRegulatory Updateについて。説明を行なったのはWi-Fi AllianceのAlex Roytblat氏（Vice President, Worldwide Regulatory Affairs）だ。
前向きなのは、あくまでも\”基本的には\”であり、どの程度かは当然国によって異なる
同氏は、各国政府とも\”基本的には\”Wi-Fiの重要性を理解しており、それもあって6GHz帯の開放に前向き、とした。
その6GHz帯、『Wi-Fi 6Eの6GHz帯、2019年後半に欧米で免許不要利用にメド』で以前説明した通り、これそのものはIEEE 802.11axの拡張というかたちで作業が行われており、これは最終的に「IEEE 802.11ax-2021」として、今年2月9日に標準化が完了した。
余談だが、IEEE 802.11 Working GroupのTimelineによれば、2021年3月6日現在はまだIEEE 802.11axは審議中ということになっている。単に反映が間に合ってないだけと思われるが、当初は2020年11月に標準化完了の予定だったので、やや遅れた格好だ。
これに続くものとしては、IEEE 802.11axに対する\”Enhancements for Extremely High Throughput（EHT）\”向けの規格として現在「IEEE Std P802.11be」のTask Forceが立ち上がっている。厳密に言えばETH SG（Study Group）と、RTA SG（Real Time Application SG）の両方を吸収するかたちで立ち上がったもので、PARは2019年3月に承認され、2019年5月からミーティングがスタートしている。
このIEEE P802.11beはWi-Fi AllianceではWi-Fi 7となる予定で、30Gbpsの転送速度を目標としている。2020年9月にDraft 0.1がリリースされているが、最終的な標準化完了の予定時期は2024年5月である。
今のスケジュールだとDraft 1.0が2021年5月、Draft 2.0の反映が2022年5月、3.0が2022年11月なので、まだ考慮するのは早いというか当分先の話である。とはいえ利用周波数帯は同じなので、法整備に対してのアプローチは、今のうちから行っておく必要がある。
6GHz帯認可済みは7カ国、
500MHzのEUほかに対し、米国、日本は1200MHzを利用へ
ということで周波数帯の話へ移ろう。現状、EUなどは5925～6425MHz帯、つまり500MHz幅のみの開放となっている一方、米国などでは5925～7125MHzまで、1200MHzの広い範囲の開放が実現している。
320MHzはWi-Fi 7で追加予定であるが、そもそも既存の5GHz帯ではその帯域を取れないので、6GHz帯専用である
この6GHz帯の検討を行なっているのは、現時点で以下の17カ国。このうち、既に認可を下したのが黄色の枠で囲った7カ国となる。
EU、英国、アラブ首長国連邦が500MHz幅、米国、韓国、ブラジル、チリが1200MHz幅
そのほかの国は、現在まさに検討中という段階だ。例えば日本の場合、総務省が「周波数再編アクションプラン（令和2年度第2次改定版）」を2020年11月13日に公開している。
これによれば、5.85～23.6GHz帯における「今後取り組むべき課題」の中に「家庭内やオフィス、学校等でのさらなる高速通信への利用ニーズに対応するため、IEEE や諸外国における検討状況等を踏まえながら、令和2年度中に無線LANの6GHz帯（5925-7125MHz）への周波数帯域の拡張に係る技術的条件について検討を開始する。」という文言が追加されている。
「周波数再編アクションプラン（令和2年度第2次改定版）」の22ページ目。赤枠は筆者
あくまで「検討を開始する」だけなので、まだどうなるか分からないというのが正直なところだ。1200MHz幅で行けるかどうかはまだ不明だが、さすがに「対応しない」にはならないだろうと思う。
ちなみに、同じく検討中であるカナダの例だと、2020年11月にIESD（Innovation, Science and Economic Development Canada）がBnしており、これに対するコメントを2021年1月19日まで募集、そのコメントに対する返答を2021年2月22日まで受け付けており、もうしばらくすると状況を整理した上での方針が出てくると思われる。
既存の通信に影響を与えないよう送信電力を絞る3つの電力クラス
さて、以前も掲載した以下の図の通り、そもそもこの5.925～7.125GHzという周波数帯は、さまざまな用途で利用されている。
「FCC Proposes More Spectrum for Unlicensed Use」のFigure 1から。この周波数帯をU-NII-5～U-NII-8の4つに分けていることが分かる
こうした特定用途向けのものを取り上げるわけにはいかないので、基本的な方針は「現在利用されている通信に影響を与えないように使う」ということになる。というより各国とも、「既存の通信には影響を与えない」ことを前提に認可を与えようとしているわけで、その意味では「技術的に既存の通信に影響を与えない」ことを担保しなければ却下されることになる。
既存の通信に影響を与えない具体的な方法には、とにかく送信電力を絞るというものがある。3つの電力クラスを設け、上のクラスになるほど制約を付けるかたちだ。
ここには衛星通信向けと地上のマイクロ波回線が主な用途して並んでいるが、実際はほかにもいろいろある。ただ、技術的な分類としては衛星通信向け以外は全部FSとして扱えるということだろう
3つの電力クラス。なぜStandard Power deviceだけ略語がないのだろうか？
最も省電力かつ屋外でも利用できる「VLP Class」
このうち、まず利用場所などの制約が小さいものが、最も省電力の「VLP Class」（以下）だ。
屋外利用に制限が一切付かないのは唯一このクラスだけで、屋外でも利用されるスマートフォンやモバイルPC、さらに厳密に言えば屋内かどうかは微妙だが、実質的には屋外扱いとせざるを得ない自動車やバス、電車そのほかのモビリティ向けも、このクラスを使うことになる。アクセスポイントも、Wi-Fi 6E対応のモバイルルーターなどがこの範疇に入るだろう。
これを全部モデムに設定してやる必要があるのだから、実装する方も大変である。しかも将来対応国が増えると、更にこうした細かな設定が増えそうだ
さてこのVLP Class、EIRP（Equivalent Isotropically Radiated Power：等価等方輻射電力）は14～17dBm（25～50mW）とかなり抑えめだが、それよりもEIRP Densityが-8～1dBm/MHz（0.16～1.3mW/MHz）とさらに厳しいのが問題である。
ここまで出力を抑え込めば、仮に近隣に既にマイクロ波の受信設備があっても、干渉する恐れはないだろう、という話だ。またここまで出力が少なければ、衛星側の受信機への干渉も考えずに済みそうだ。
ちなみに、ここは国別に異なる制約がいろいろと入っており、米国も現状では-8dBm/MHzのみ（1dBm/MHzはまだ許可されていない）とかなり厳しい。これにはいいこともあって、チャネル間の干渉の影響は、Wi-Fi 6よりも多分に少ないだろう。
屋内のみで利用可能な「LPI Class」
次が「LPI Class」で、屋内のみで利用可能という制約付きのもの。家庭用や、業務用でもオフィス向けのWi-Fiルーターがここに該当するだろうし、屋外へ持ち出せないデスクトップPC内蔵用のPCIe接続Wi-Fiアダプターなどであれば、このクラスでの利用が可能だろう。
下から3段目のMaximum Client EIRP、単位がdBm/MHzになっているが、これはdBmの間違いだと思われる
アクセスポイントEIRPは23～30dBm（200mW～1W）と大幅に引き上げられており、EIRP Densityも最も厳しい韓国で2dBm/MHz(1.6mW/MHz)、一番緩いEUで10dBm/MHz(10mW/MHz)と、VLPに比べて大分マシになっている。クライアント向けはやや小さめで、EIRPは24dBm（251mW）、EIRP Densityは-1dBm/MHz（794μW/MHz）に抑えられているが、それでもほとんどのケースでVLPよりもマシだ。こちらもDensityは地域によって結構違いがあるので、ファームウェアの設定は大変そうではある。
「AFC」の仕組みが前提、屋内のみ利用可で出力大の「Standard Power」
さて、このVLPおよびLPIの認可がほぼ世界中で下りているのに対し、今のところ北米のみとなっているのが「Standard Power」だ。
こちらは2021年1月に仕様が発表された「AFC（Automated Frequency Coordination）」という仕組みが前提として要求されており、その下での利用となる。
今のところ認可が下りているのは米国のみで、他地域は検討中というあたり、現実問題としてどこまで普及するのか疑わしい。もっとも、公共施設でも例えばコンサートホールとかスタジアムなどではこのクラスの出力が欲しいというニーズがあるため、米国と同じように許認可制の下での利用という格好になるかもしれない
出力そのものは極端に大きく、アクセスポイントが36dBm、3-dBm/MHz（4W、200mW/MHz）、クライアントは30dBm、17dBm/MHz（1W、50mW/MHz）だから、かなり到達距離は稼げそうだ。ただし、AFCの管理下ということで、運用面はいろいろと大変になるだろう。次回はこのAFCまわりについて紹介したい。 「Wi-Fi高速化への道」記事一覧20年前、最初のWi-Fiは1Mbpsだった……「IEEE 802.11/a」ノートPCへの搭載で、ついにWi-Fi本格普及へ「IEEE 802.11b/g」最大600Mbpsの「IEEE 802.11n」、MIMO規格分裂で策定に遅れ1300Mbpsに到達した「IEEE 802.11ac」、2013年に最初の標準化「IEEE 802.11ac」のOptional規格、理論値最大6933Mbps「IEEE 802.11ac」でスループット大幅増、2012年に国内向け製品登場11ac Wave 2認証と、ビームフォーミングの実装状況「IEEE 802.11ad」普及進まず、「IEEE 802.11ax」標準化進む「IEEE 802.11ax」は8ユーザーの同時通信可能、OFDMAも採用「IEEE 802.11ax」チップベンダーとクライアントの製品動向11ad同様に60GHz帯を用いる「WiGig」、UWBの失敗を糧に標準化へ最大7GbpsのWiGig対応チップセットは11adとの両対応に11adの推進役はIntelからQualcommへ次世代の60GHz帯無線LAN規格「IEEE 802.11ay」60GHz帯の次世代規格「IEEE 802.11ay」の機能要件#series-contents .current-page { font-weight: bold; }「利便性を向上するWi-Fi規格」記事一覧Wi-Fiにおけるメッシュネットワークの必要性Wi-Fiメッシュ標準「IEEE 802.11s」策定の流れと採用技術Wi-Fiメッシュで通信コストを最小化する仕組みとは？「IEEE 802.11s」策定までの流れと採用技術11s非準拠のQualcomm「Wi-Fi SON」がWi-Fiメッシュの主流に「Wi-Fi SON」製品は相互非互換、Wi-Fi Allianceは「EasyMesh」発表最初のWi-Fi暗号化規格「WEP」、当初の目論見は“有線LAN同等のセキュリティ”Wi-Fi暗号化は「WPA」から「802.11i」を経て「WPA2」へより強固になった「WPA」で採用された「TKIP」の4つの特徴「AES」採用の「IEEE 802.11i」「WPA2」、11n普及で浸透WPA/WPA2の脆弱性“KRACKs”、悪用のハードルは？4-way Handshake廃止で「SAE」採用の「WPA3」、登場は2018年末？SSID＆パスフレーズをボタンを押してやり取りする標準規格「WPS」ボタンを押してSSID＆パスフレーズをやり取りする「WPS」の接続手順WPSのPIN認証における脆弱性を解消した「WPS 2.0」フリーWi-Fi向け「Wi-Fi CERTIFIED Enhanced Open」で傍受が不可能に暗号鍵を安全に共有する「Wi-Fi CERTIFIED Enhanced Open」「IEEE 802.11u」がPasspoint仕様である「Hotspot 2.0」のベースに国内キャリアも採用のホットスポット提供指標「WISPr」ホットスポットでの認証の問題を解消した「HotSpot 2.0」【特別編1】全Wi-Fi機器に影響、脆弱性「FragAttack」の仕組みは？【特別編2】脆弱性「FragAttack」悪用した攻撃手法とは？【特別編3】脆弱性「FragAttack」を悪用する3つ目の攻撃シナリオとその手法【特別編4】A-MSDUを悪用する「Frame Aggregation」を利用した攻撃の流れ【特別編5】「Mixed Key Attack」を利用した攻撃シナリオとその手法【特別編6】「FragAttack」を悪用した攻撃の足掛かりとなる脆弱性【特別編7】Wi-Fiの脆弱性「FragAttack」を悪用した攻撃への対策とは？#series-contents .current-page { font-weight: bold; }「利便性を向上するWi-Fi規格」記事一覧メッシュネットワーク編【1】【2】【3】【4】【5】【6】Wi-Fi暗号化編【1】【2】【3】【4】【5】【6】WPS（SSID＆パスフレーズ交換）編【1】【2】【3】フリーWi-Fiスポット向け接続規格編【1】【2】【3】【4】【5】【6】スマホでQRコードを読み取り、ほかの機器をWi-Fi接続する「Wi-Fi Easy Connect」Wi-FiでVoIPを実現する音声伝達向け規格「Wi-Fi CERTIFIED Voice-Personal」Wi-Fi子機同士を直接接続する「Wi-Fi Direct」高精度の屋内測位機能を提供する「Wi-Fi CERTIFIED Location」Wi-Fiで100μs精度の時刻同期ができる「Wi-Fi CERTIFIED TimeSync」公衆Wi-Fiアクセスポイント向けの「Wi-Fi CERTIFIED Vantage」同一LAN内移動時のローミングなどを規定した「Wi-Fi CERTIFIED Agile Multiband」異なるESSIDのへの接続を高速化「Wi-Fi CERTIFIED Optimized Connectivity」11axはCBRSとあわせて伸びる分野～Ruckus Networksインタビュー111axはCBRSとあわせて伸びる分野～Ruckus Networksインタビュー2#series-contents .current-page { font-weight: bold; }
大原 雄介
フリーのテクニカルライター。CPUやメモリ、チップセットから通信関係、OS、データベース、医療関係まで得意分野は多岐に渡る。ホームページはhttp://www.yusuke-ohara.com/
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