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業界最先端のWiFi 6Eメッシュシステム「NETGEAR Orbi 9」徹底解剖!

理屈の上では同じ通信スピードのはずが……5GHz帯/WiFi 6との大きな違いが出た理由

“クリーンな”6GHz帯の効果! WiFi 6E実測テストをOrbi 9+A8000でやってみた

2023年06月28日 08時00分更新

文● 大塚昭彦/TECH.ASCII.jp

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 WiFi 6Eでは、これまで使われてきた2.4GHz帯、5GHz帯に加えて、新たに6GHz帯の電波が利用できる。6GHz帯はWiFi通信を邪魔する電波干渉源の少ない“クリーンな周波数帯”であり、高速かつ安定した通信環境を実現できるものと期待されるが、実際のところどうなのだろうか。これまでとの違いはそんなに大きいのだろうか?

 そこで今回は、ネットギアのメッシュWiFi 6Eシステム「Orbi 9」とWiFi 6E USBアダプター「Nighthawk A8000」を使い、筆者の仕事環境(自宅、2LDKマンションで面積は50㎡ほど)で6GHz帯と5GHz帯のスピードテストを行い、「WiFi 6E/6GHz帯の実力」を測ってみた。カタログスペック(理論値)だけではわからない興味深い差も出たので、ぜひご一読いただきたい。

テスト環境:6GHz帯(WiFi 6E)と5GHz帯(WiFi 6)の通信スピードを計測

 今回のスピードテストの主目的は6GHz帯(WiFi 6E)と5GHz帯(WiFi 6)の比較だ。したがって、それ以外の部分で差が付かないよう、なるべく同じ通信環境になるよう工夫した。

 スピード測定ツールには定番の「iperf3」を用いて、LAN内で2台のPC(iperf3をインストールしたサーバーPC/クライアントPC)間の通信スピードを計測する。※注

※注:標準設定のiperf3は、1回の実行につき1秒間×10回のスピード測定を行ってその平均値を表示する。以下のテストでは、これを10回ずつ実行して全回の平均値を採用した。なおネットワークの能力を引き出せるように、iperf3の並列通信数は「8」(-P8オプション)に設定している。

今回のテスト環境(ネットワークの基本構成)。iPerfサーバー用PCとOrbi 9の間がボトルネックにならないように、有線2.5Gbpsで接続した

 6GHz帯と5GHz帯のネットワーク切り替えは、A8000アダプターとPC内蔵WiFi 6モジュールを切り替えるかたちで行った。Orbi 9では“6GHz帯専用SSID”が設定できるので、A8000は6GHz帯専用SSIDに、PCのWiFi 6モジュールは通常のSSID(つまり5GHz帯)に接続した。

 なおA8000アダプターと、今回用意したPCの内蔵WiFiモジュールの最大速度(理論値)は、どちらも1201Mbps(1.2Gbps)である。Orbi 9は6GHz帯で最大4804Mbps、5GHz帯で最大2404Mbpsの通信能力を持つため、Orbi 9がボトルネックになることはない。同じリンク速度なので、6GHz帯と5GHz帯の差がより比べやすいはずだ。

テスト内容:6GHz帯と5GHz帯の差、サテライトの効果を調べる

 今回は次のとおり、Orbi 9を使って3種類のテストを行う。

 (1)障害物なしでの6GHz帯/5GHz帯比較
 (2)障害物ありでの6GHz帯/5GHz帯比較
 (3)遠距離でのサテライトあり/なし比較

 (1)は6GHz帯(WiFi 6E)と5GHz帯(WiFi 6)の単純比較を目的としている。今回はどちらも最大1201Mbpsのリンク速度なので、理論上は違いが出ないはずだ。ただし各帯域の電波環境に大きな違い(“クリーン”かどうか)があれば、スピードにも影響する。周囲にオフィスビルなどのないマンションの一室なので、実際には大きな差はないかもしれないが、そこを確認したい。

 (2)は、「電波の周波数帯が高いほど障害物(遮蔽物)に弱い」という特徴が、6GHz帯/5GHz帯の通信スピードにどれだけ影響を与えるのかを調べるテストだ。狭い自宅内なので距離は稼げず、(1)の距離とほぼ同じ(約3メートル)だが、ドアや壁といった障害物を挟むことによる影響を調べるテストを行う。

 最後の(3)は、(2)の障害物で影響を受ける通信スピードが、サテライトを設置することでどの程度回復するのかを確認するテストだ。なお、今回は狭い自宅環境なので、ルーター+サテライト1台の構成とする。

テスト環境(筆者の自宅)間取り図とルーター/サテライトの設置位置、3つのテスト概要

テスト(1)障害物なし:早くも6GHz帯/5GHz帯に大きな違いが?

 それではさっそくテストを開始したい。

 WiFiの速度をテストする前に、まずクライアントPCをOrbi 9に有線接続(理論値1Gbps)した場合の実測値も調べておいた。その計測結果は901.7Mbpsだ。有線接続だけあって、10回実行したテストのばらつきも少なく安定している。

 続いて、近距離での6GHz帯/5GHz帯の通信スピードを実測する。Orbi 9から約1メートルの場所にPCを置いて計測すると、6GHz帯が797.7Mbps、5GHz帯が673.7Mbpsという結果だった。さすがに有線接続には劣るが、実用上は十分なスピードが出ている。

 次に、Orbi 9から約3メートルの場所にPCを移動して計測してみる。こちらも障害物のない場所だ。ここで6GHz帯は761.5Mbpsとわずかなスピード低下に収まった一方で、5GHz帯は542.2Mbpsと大きく落ち込んでしまった。1メートル時点からのスピード低下率を計算すると、6GHz帯の4.5%低下に対して5GHz帯は19.5%ものスピード低下である。

テスト(1)障害物なしでの6GHz帯/5GHz帯比較

 ルーターからの距離を極端に伸ばしたわけでもなく、理屈の上ではここで大きな違いは出ないはずなので、正直この結果には驚いた。PCの向きを変えるなどして何度か計測し直したが、5GHz帯の結果はさほど変わらない。原因究明はひとまず後回しにして、次のテストに進んだ。

テスト(2)障害物あり:障害物の影響は少なかったが……

 PCを持って隣の部屋に移動し、木製の薄いドア越しに通信テストを実行してみた。距離はおよそ3メートルと先ほどとほぼ同じだが、このドアが障害物となってスピードに影響が出るだろうか。

 テスト結果は6GHz帯は793.0Mbps、5GHz帯は560.4Mbpsだった。薄い木製ドア程度の障害物であれば、障害物なしの場合とほとんど変わらないことがわかる。

テスト(2)障害物ありでの6GHz帯/5GHz帯比較

 ただしこちらでも、5GHz帯のスピードは大きく落ち込んだままだ。障害物の影響よりも、こちらのほうがはるかに問題が大きい。Windows 11のネットワーク設定画面を確認しながらテストを繰り返すうちに、あることに気がついた。

 今回のPC環境では、接続状態が良好であれば5GHz帯/6GHz帯とも「リンク速度(送受信)」の表示は「1201/1201(Mbps)」となる。6GHz帯のほうは常に「1201/1201」を維持していた一方で、5GHz帯のリンク速度はしばしば「1201/1134」や「1200/600」にスピードダウンしていた。回線のリンク速度が落ちれば、通信スピードも当然落ちる※注。5GHz帯の接続状態が不安定なようだ。

※注:ただし、このリンク速度の表示はかなり大まかなもののようだ。実際「1201/1201(Mbps)」と表示されていても、5GHz帯の通信スピードは上がらないというケースが多々あった。

6GHz帯(左)のリンク速度は安定していたが、5GHz帯(右)のリンク速度は近距離でも不安定だった

 時間をあけて何度か5GHz帯の通信スピードを計測し直すと、結果のばらつきが非常に大きいこともわかった。距離1メートル時の結果に近い平均600Mbps以上のスピードが出ることもあれば、400Mbps台に落ち込むこともあった。一方で6GHz帯の数値は常に安定している。やはりこれは5GHz帯の“電波汚染”が原因なのだろう。

 今回のテスト環境でも、周辺の住宅や店舗で使われている5GHz帯WiFiのSSIDが20~30ほど確認できる。オフィス街などWiFiネットワークがさらに密集した場所では、5GHz帯の“汚染”が通信スピードに及ぼす影響もより大きいものと考えられる。

 実際に、先日開催された「Interop Tokyo」会場でネットギアが行っていたデモでは、5GHz帯/WiFi 6の通信が速度、レイテンシとも大きく劣化している様子がはっきりと確認できた。今後もWiFi利用が進み、5GHz帯の“汚染”がさらに加速することを考えると、“クリーンな”6GHz帯の存在価値は大きいと言える。

「Interop Tokyo」会場のライブデモ。あらゆる展示ブースで5GHz帯のWiFiが使われる「悪い電波環境」のため、スピードもレイテンシも大幅に劣化していた

テスト(3)サテライトの効果:狭い家でも効果は大きいか!?

 さて、もうひとつの通信テストに進もう。Orbi 9が提供するサテライトの効果だ。ルーターから十数メートル離れた場所にPCを設置し、6GHz帯を使ってサテライトなし/ありの場合の通信スピードを比較してみたい。

 まずはサテライトなしで(つまりルーターに直接)6GHz帯/WiFi 6Eで接続してみた。間に複数のドアや壁を挟むため通信スピードは大幅に落ちて234.1Mbpsとなった。先ほど確認したリンク速度も「576/864(Mbps)」などと大幅に落ち込んでおり、なおかつ不安定だ。

 続いてサテライトをPCから3メートルほどの距離に設置し、再度通信スピードを測定してみた(サテライト~PC間には障害物なし)。これにより通信スピードは大幅に回復し、678.1Mbpsとなった。ルーターからの距離もそれほどではない自宅環境でも、これだけ大きなスピード差が出るのは驚きだ。サテライトは、6GHz帯/WiFi 6Eで大容量通信を行うデバイスの近く(間に障害物を挟まない、見通しの利く場所)に設置するのがおすすめだ。

テスト(3)遠距離でのサテライトあり/なし比較

 ちなみに、サテライトの1Gポートに有線接続した場合の通信スピードは769.2Mbpsだった。Orbi 9では専用バックホールに5GHz帯を利用しており、テスト(1)(2)の考察からすると、専用バックホールのスピードも落ちそうだ。しかし、Orbi内蔵の高性能アンテナと比較的利用度の低いチャンネル(5GHz帯の100チャンネル以上)を使っていることで、“汚染”の影響は少ないようだ。

まとめ:“クリーンな”6GHz帯をうまく使いこなすことが大切

 今回は“クリーンな”6GHz帯の実力について、通信スピードを実測して調べてみた。ごく簡易的なテストではあったが、次のようなことがわかった。

●5GHz帯は想像以上に“汚染”されている:一般的なマンションでも5GHz帯のWiFi通信を劣化させる要因(電波干渉源)は想像以上に多く、気がつかないうちにその影響を受けている。

●狭い家でもサテライトの設置効果は大きい:こちらも想像以上の効果があった。ルーターから離れた場所に大容量の通信が必要なデバイスを設置する場合は、Orbiシリーズのサテライトを設置することで通信状況が大きく改善されるだろう。

 もっとも、今回紹介したように6GHz帯が“クリーン”だからと言って、すべてのデバイスを6GHz帯(WiFi 6Eや7)で接続する必要はない(そのぶん6GHz帯の通信スピードが落ちる)。デバイスそれぞれの特性(大容量通信が必要かどうか)に合わせて、6GHz帯、5GHz帯、2.4GHz帯(さらには有線接続も)を使い分けることが肝心だ。

 Orbi 9では「6GHz帯専用SSID」や「IoT専用SSID」が設定できるようになっており、各デバイスが使用する周波数帯を細かく分けることができる。こうした機能もうまく使いこなしていくのがよいだろう。

Orbi 9では「6GHz帯専用SSID」が設定できる

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