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2013年5月18日 (土)

無線LAN(WiFi)の実行速度(実効速度)とは?(1)

◆理論上の実行(実効)速度はどれほどなのか??結論から先に言ってしまうと・・・
あくまで目安ですが・・だいたいリンク速度の44%程度でしょう!!つまり・・
54Mbpsならば・・・23Mbps程度
150Mbpsならば・・66Mbps程度
300Mbpsならば・・132Mbps程度
※理想的な環境での実行(実効)速度になります。。
興味のある人や無線LANは遅いと思っている人は以下を見てください。。

◆初心者には・・ちょっとキツイ話から始まるかもしれないが・・LANの通信機能(プロトコル)OSIモデルと言われる7つの階層によって構成されている。。

7 アプリケーション層
6 プレゼンテーション層
5 セッション層
4 トランスポート層
3 ネットワーク層
2 データリンク層(LLC+MAC)
1 物理層
※数字の大きいほうが上位側になる
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◆このOSIモデル上で言うと・・有線と無線の違いは「1 物理層」と「2 データリンク層のMAC」だけで・・それ以外は同じものとなる。。ここで通信の実行速度(実効速度)に大きく影響する部分は無線の場合・・MAC層CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)と呼ばれる衝突検出・回避制御機能にある。。
無線であれ有線であれLANと言うものは複数のクライアントがいつでも平行(同時)に動作するように設計されている。。当然だが・・衝突(コリジョン:つまり誰かと誰かが同時に送信してしまい・・データが壊れてしまう現象)が発生する・・これでは通信ができないので・・検出して・・また回避や・・再送といった手順を行う必要があるわけだが・・無線の場合、CSMA/CAと呼ばれる方式で・・これを実現している。。

◆有線の場合は信号のレベルで衝突を容易に検出できるのだが・・無線の場合は・・そう簡単ではない・・なので・・これが厄介なんだな~例えば・・無線LANで2920バイトのデータを送信(受信)したケースを例にすると・・
①衝突回避の待ち時間(CSMA/CAのDEC)
②1460バイトの送信(受信)
③ACKの待ち時間
④ACKの受信(送信)
⑤衝突回避の待ち時間(CSMA/CAのDEC)

⑥1460バイトの送信(受信)
⑦ACKの待ち時間
⑧ACKの受信(送信)
⑨衝突回避の待ち時間(CSMA/CAのDEC)

⑩TCPのACKの受信(送信)
⑪ACKの待ち時間
⑫ACKの受信(送信)

※実際のデータ送信(受信)は②と⑥だけでそれ以外は回線状態の確認になってしまう。。
・・・・・(^_^;)・・とこんなに手順が複雑になってしまうのだなあ~・・しかもこれはあくまでの理想的(周囲では誰も無線LANを使っておらず・・邪魔をするような電波やノイズもなく・・受信レベルも完璧・・・1対1の関係で衝突はありえない環境)な状態での話です・・
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◆誰もが・・規格の最高速度(リンク速度)は実際には出るはずが無いと言うことは判っていると思いますが・・これには少し勘違いがありますね~・・送信や受信している時は最高速度(リンク速度)が出てはいるんですよね~・・ただし・・上記のように回線品質や衝突回避のために・・実際のデータ以外のやりとりが必要で・・これに時間が掛かっていると言うことなんだなあ~~

◆で・・もう一度結論になるけど・・
あくまで目安ですが・・だいたいリンク速度の44%程度!!つまり・・
54Mbpsならば・・・23Mbps程度
150Mbpsならば・・66Mbps程度
300Mbpsならば・・132Mbps程度

※念のために言っておくと・・(^_^;)・・ここで言っている実行(実効)速度とはインターネットの回線速度を言っている訳ではありません。。あくまでローカルエリアネットワーク(LAN)上の話です。。具体的に言うと・・PCから無線ルーターまでの通信速度の話になります。。

次回は実際にPCから測定(実測)してみましょう・・では~

◆関連記事:
無線LAN(WiFi) 安定度・速度改善(UP)のポイント
無線LAN(WiFi)の実行速度(実効速度)とは?(1)
無線LAN(WiFi)の実行(実効)速度の測定(2)
無線LAN(WiFi)の接続台数の限界は?(3)
インターネットの回線速度(通信速度)が遅い(1)・・ 
インターネットの回線速度(通信速度)が遅い(2)・・

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