特集
新世代高速無線LAN「IEEE 802.11a」の世界

3. IEEE 802.11aの実力を測る

デジタルアドバンテージ
2002/02/28


期待の速度を測る

 設定ができたところで、実際のIEEE 802.11a(PRO/Wireless 5000)のデータ転送速度を計測してみよう。IEEE 802.11aは、規格上の転送レートは54Mbits/sと、IEEE 802.11bの11Mbits/sの約5倍である。IEEE 802.11bが実効速度が4M〜5Mbits/sなのに対し、IEEE 802.11aはどの程度の実効速度になるのか興味のあるところだ。

 このベンチマーク・テストでは、無線LANを介してFTPサーバとWindows XP搭載ノートPCを接続してFTPによるデータ転送(サーバ→クライアントの向き)を行い、そのときの転送速度を計測している(グラフの値は、5回計測して得た平均値)。アクセス・ポイントのすぐ近くと、10m先の会議室(2m以上と背の高い金属製本棚の陰)の2カ所に、クライアントPCをそれぞれ配置したときの転送速度を計測した。また、64bit WEPと128bit WEPを設定した場合の速度低下についても調べてみた。WEPを設定すると、そのやり取りによって余分なパケット交換が生じ、転送速度が落ちる可能性があるためだ。参考のため、IEEE 802.11b(メルコ製アクセス・ポイント「WLA-L11G」と16bit PCカード「WLI-PCM-L11G」の組み合わせ)やCardBus対応の100BASE-TX PCカード(メルコのLPC5-CLX-CB)での通信速度も合わせて計測している(IEEE 802.11bの場合は40bit WEPと128bit WEPに設定)。結果は以下のグラフのとおり。

INSPIRON 2500
プロセッサ モバイルCeleron-700MHz
チップセット Intel 815EM
メモリ 128Mbytes
グラフィックス機能 Intel 815EM内蔵
ハードディスク IBM-DJSA-210(容量10Gbytes)
OS Windows XP Home

対応規格 製品名 デバイス・ドライバのバージョン
IEEE 802.11a インテル製PRO/Wireless 5000 1.0.1.13
IEEE 802.11b メルコ製WLI-PCM-L11G 7.16.0.189
100BASE-TX メルコ製LPC4-CLX-CB 1.00
テストの用いた機器の仕様
 
IEEE 802.11aとIEEE 802.11bの速度比較
IEEE 802.11bは10m程度の距離ではまったく速度の低下が見られない。一方、IEEE 802.11aでは距離が離れたり、本棚の陰に入ったりすると転送速度が落ちる傾向にある。ただ転送速度が落ちたといっても、いずれの距離でもIEEE 802.11bより高速である。
 
WEPの設定による速度の違い
PRO/Wireless 5000の近接では、WEPを設定してもほとんど速度の低下がなかった。会議室に移動すると、WEPによる速度低下の影響が見られた(64bitと128bitでの差はほとんどない)。また、 メルコのWLA-L11GとWLI-PCM-L11Gの組み合わせでは、WEPの処理のためか若干転送速度が落ちる傾向があった。

 有線の100BASE-TXの転送速度が35Mbits/sと若干低いのは、テストに用いたデルコンピュータ製ノートPC「INSPIRON 2500」のCardBusインターフェイスの性能が影響しているかもしれない*1。近接でIEEE 802.11aは、有線の2/3以上、理論値の54Mbits/sの1/2弱と十分な転送速度を実現していることが分かる。一般的な100BASE-TXの実効速度は80M〜90Mbits/s程度であり、IEEE 802.11aの20Mbits/sは十分といえる実効速度ではない。それでも、IEEE 802.11bの4.5Mbits/sの4倍以上の速度であり、ブロードバンド・アクセスにおいて無線LANがボトルネックにならない程度の実力を持っていることが分かる

*1 別のノートPC(日本IBM製ThinkPad T22)で測定したところ、100BASE-TXでの転送速度は90Mbits/s以上になった。ただし、無線LANの通信速度については、IEEE 802.11a/bともに、INSPIRON 2500の結果と同じだった。

 10m先の会議室での性能は、IEEE 802.11bはまったく転送速度が落ちていないのに対し、IEEE 802.11aは60%に落ちてしまっている。これは、IEEE 802.11aが利用する5GHz帯という周波数の特性から2.4GHz帯のIEEE 802.11bよりも通信距離が短いこと、さらに電波の直進性が高く本棚などの陰に入ると電波が遮へいされてしまうことが大きく影響していると思われる。また、クライアント側のカードの向き(すなわちアンテナの向き)によって、通信速度の変化が顕著に起こった。アクセス・ポイントを設置する場合は、IEEE 802.11b以上にアンテナの向きに気を付ける必要があるだろう。

 次に、どの程度の距離で通信が可能なのか、編集部内を移動しながら計測してみた。下図にWindows XP Homeにおける無線LANインターフェイスの受信電波強度を表すアンテナ表示を表した。IEEE 802.11a/bでは、受信電波強度が弱まるにつれて、最大転送速度を次第に下げていくことで通信が途絶するのを防ぐ機能がある。つまり、通信距離が離れて電波が弱まるにつれて、転送速度も下がるわけだ。

Windows XPのワイヤレス ネットワーク接続の状態
赤線で囲った部分に通信速度が表示される。ここを見ながら編集部内を移動した。

 結果を見ると、IEEE 802.11bでは、編集部内のどこでも「11Mbps」が表示され、通信が可能であった。それに対しIEEE 802.11aでは、図に示したようにアクセス・ポイントから離れるに従って、徐々に通信速度が落ちていることが分かる。特に本棚の陰になる会議室では通信速度が急激に低下し、エレベータ・ホールでは通信ができなくなってしまった。この点、通信範囲は明らかにIEEE 802.11bの方が広いことが分かった。

編集部(131平方m)内の通信速度
IEEE 802.11aは図のように編集部内全域で通信は可能なものの、通信速度はアクセス・ポイントから離れるに従って落ちていくことが分かった。特に金属製の本棚の影になる会議室(アクセス・ポイントから10m)では、急速に通信速度が落ちてしまった。この点、IEEE 802.11bは全域で、11Mbits/sを維持した。なおこの図は、Windows XPのデバイス・ドライバが表示した通信速度である点に注意していただきたい。

 しかし、IEEE 802.11bの通信範囲が広いというのはメリットでもありデメリットである点に注意したい。1つのアクセス・ポイントでカバーできる範囲が広いということは、広いオフィスでも複数のアクセス・ポイントが不要か、あるいは少なくてよい、つまり無線LAN環境の構築コストを抑えやすい、ということだ。一方、隣のオフィスや部署にも電波が届いてしまうため、WEPのキーが分かってしまうと容易にアクセス可能になってしまう。セキュリティ上の危険性が高まるというデメリットがあるわけだ。屋外での利用が法律上行えないIEEE 802.11aでは、ある程度、通信範囲が狭い方が管理/運用しやすいという面もあるだろう。


 INDEX
  [特集]新世代高速無線LAN「IEEE 802.11a」の世界
    1.IEEE 802.11bとIEEE 802.11a
    2.IEEE 802.11aの設定
  3.IEEE 802.11aの実力を測る
    4.無線LAN規格の今後
 
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