Network)の略だ。この規格、2016年ごろから、まず海外で次第に普及が始まり、2017年あたりから、日本でも取り組むベンダーやメーカーが増えてきた。2018年には一斉に開花......とまでは行かないものの、現実に商用サービスはすでに始まっている状況だ。Bandを利用するアンライセンスバンドの各規格を順次紹介していこう。802.11ah」である。802.11ahだが、2016年1月の発表から既に3年が経過するにもかかわらず、この通り名は、ほとんど使われていないように思う。802.11ahと呼ぶからには、もちろんIEEEにより標準化が行われている。Committee)」で承認され、最終的に翌2017年12月7日にBoardによって承認され、12月31日に標準化が完了した。802.11-2016への改正(Amendment)というかたちでリリースされている。802.11と互換を持つ(後述)一方で、PHY層に対しては、以下のような変更を行ったものとなっている。Bandを利用バンド幅に新たに1/2MHzを追加(4/8/16MHzもサポート)。変調方式にはOFDMを採用。802.11acと比べてクロックを10倍遅くすることで、シンボルの送信間隔を4μs→40μsに延長OFDMのサブキャリア数は同じままとし、帯域そのものも10分の1にMIMO+MU-MIMOをサポートし、最大で4ストリームに対応。1ストリームが必須で、2ストリーム以上はオプション扱い実際に利用される周波数帯と電力については、以下の表のように規定されている。Bandを利用する規格とも共通しており、これしか選択しようがないという話でもある。D-3aより抜粋この結果として、速度はかなり遅めである。韓国は6.5MHz、シンガポールは3MHzと5MHzしか帯域がそもそも取れないから、バンド幅を4MHzにすると1チャネル取るのがやっと、ということになる。現実問題としては2MHzを使うのも難しく、1MHzで利用することになると思われる。Interval)までとずいぶん幅があるが、そもそも16MHzものバンド幅を取れるのは米国だけで、ほかの国では8MHzですら取れるところは少ない。MIMOにしても、アクセスポイントはともかくクライアントが複数本のアンテナを用意するのはかなり難しい。なると、結局それほど性能を上げる手段はないことになる。実際の周波数帯割り当てを見てみると、例えば日本の場合は1MHzで1/3/5/7/9/11/13/15/17/19/21という11チャンネル構成にする、というプランだ。この場合にアンテナ1本のケースでは、以下のように転送速度は150K~4444.4Kbpsの範囲ということになる。23-38より抜粋あとは、どのあたりまでの変調方式をクライアント側でサポートできるかに掛かってくるところだろう。この点は消費電力との兼ね合いもあるので、おそらく複数の変調方式を選択できるようになるのではないかと思われる。一方の到達距離は、当然速度との兼ね合いでもあるのだが、フルスピードが出るのは、1ストリームの場合でおおむね300m未満で、750mまではおよそ半分程度、1000m以上では4分の1になり、理論上は1500mを超える程度までは通信自体は可能との見積もりもある。1Kmを超えるのは条件がいい場合で、実際にはこの半分だろうという見方もある。802.11と同じとしつつも、絶対的な帯域が減ることから効率性を多少改善すべく、いくつかの追加機能が行われた。ACKにすることで6%まで減らしている。TXOP)」を搭載し、データ交換時にACKを省くことでも効率を改善している。効率性とは別の面での拡張もある。802.11ahではこれを8000以上に拡張した。Window)」の構造を少し変更している。省電力に関しても工夫が行われた。Period」(最大待機時間)は16bitで示され、単位は1024msなので、最大待機時間は18時間38分ほどになっていた。802.11ahでは、16bit幅ながら先頭2bitを指数とし、1・10・10^2・10^4として定義。Periodが指定可能になった。これまでだと1日に1回以下の指定が不可能だったため、特にセンサーノードなどでは消費電力低減に効果的である。Time)」という機能が追加された。これはTWTの間隔でしかビーコンを受信しないようにすることで、消費電力を抑えるという仕組みだ。Peerの接続であり、アクセスポイントとデバイスが繋がるかたちとなるわけだが、IoTデバイスでは設置場所の関係などもある上に出力も低めだから、必ずしも直接接続できるとは限らない。802.11sは標準化こそ終わったものの広範に使われているとは言い難い。Allianceの「EasyMesh」などが出てきているが、これらはいずれもアクセスポイント同士をメッシュ化するもので、クライアント同士でメッシュ接続ができるものではない。802.11ahでもさすがに断念された。その代わり、リレーと呼ばれる中継用のルーターの機能を仕様化している。Extenderなどの名称で広く販売されている。この機能を使うことで、直接電波が到達することが難しい場所にも対応しよう、というものだ。このほか、1台のルーターに数千ものデバイスが接続されていると、仮にルーターが再起動した場合に、全てのデバイスとの再接続が必要となり、これで帯域が輻輳を起こす可能性がある。Authentication」(各々のデバイスがランダムの時間を待機してから接続を行い、失敗したら待ち時間を増やして再度繰り返す)の2つが候補となり、最終的に両方の方式がサポートされた。802.11ah、2016年に標準化は完了したものの、対応チップそのものがない状況が続き、市場はさっぱり立ち上がらなかった。802.11ahのIPを発表していたが、こちらは標準化を待たずに会社そのものが消えている。8.0に準拠したチップを発表したが、なかなかこれが正式版対応とならなかったこともあり、様子見の状況が続いていた。同社は2018年に入って「NCR7292」や、これを搭載した評価ボードを発表している。802.11ah向けチップセットに名乗りを上げている。802.11ahドラフト8.0に対応した米Newracomの評価用キット「NRC7292」。米国では既発売そうした機運を受けてか、2018年11月には国内で「802.11ah推進協議会」が発足しており、積極的に展開を考えているようではあるが、果たしてどこまで普及するのかは今一つ見えない。このニュースにある「チップベンダーが本気で作れば11acのチップに11ahを組み込める。」との言葉は事実その通りなのだが、問題は、そうするメリットがチップベンダーの側にあるかどうか、である。技術的に言えば、これが2.4GHzや5GHzの帯域であれば話は非常に簡単である。Radio)」の構成を取っているものの方が多く、MAC層のプロトコルをプログラミングすれば、すぐに対応できるからだ(検証の手間はこの際考えないことにする)。1GHzとなると、話はいろいろ変わってくる。理論上はSDRでカバーできるとは言っても、このあたりになると信号の振る舞いもだいぶ変わってくるし、アナログ部品(輻射防止のフィルター類など)の対応なども必要だ。普通に考えれば、既存の2.4GHz向けのものとは別に、1GHz向けのモデムをもう1つ入れる方が簡単だが、これは当然コストに跳ね返る。802.11ahも直面しているように思われる。Allianceなり802.11ah推進協議会なりが提示できないと、広範な普及は難しいだろうというのが、筆者としての見立てである。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。