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2013年5月19日 (日)

無線LAN(WiFi)の接続台数の限界は?(3)

無線LANを複数台のPCで同時使用すると通信速度はどこまで低下するのだろうか??web上で答えが見つからなかったので実際にやってみた。。
結論から言って・・同時使用の限界台数は(ストレス無くフルアクセスが可能)3~4台以内がベストと言う検証結果となった。。詳細は以下に記載するが・・4台同時に速度検証のフルアクセスをすると・・応答の途切れが発生し始める(3台目までは見られない現象だ)。。ただ・・YouTubeレベルの動画再生とか・・(この程度の帯域)ならば4台同時でも問題(ストレス)なく再生できている。

◆お約束の・・周辺の電波環境だが・・Xirrus WiFi Inspectorで調べてみた。。
2.4Gと5Gの両方の帯域で見ているが・・衝突しそうなアクセスポイントもなく理想的といっていいだろう・・
WiFi11NABG

◆測定環境の構成は・・ (11n 2.4Gを使用)
①使用したソフトは「LAN Speed Test(Lite)
②無線ルーター:Aterm WR8700N(NEC)
③PCは4台で・・メーカー型番、内蔵のWiFiチップは以下の通り・・
TOSHIBA dynabookTX/67H(Atheros AR9281)
NEC LL750FS(Intel 1000BGN)
HP ENVY dv6-7200(Intel N2230)
TOSHIBA dynabook TX/66A(USB子機:WL300NU-AG) 
④アクセス対象はNAS(HDL-A2.0:DATAI/OとHDL-C1.0の2台)で無線ルーターとギガビットイサー(カテゴリー6:0.5m)で接続している・・PCを有線接続した時の速度は・・
書込み:422Mbps
読出し:450Mbps
ぐらいあるので・・無線LANの評価としては必要かつ十分と思われる。。 
HP1GSPEED1C
測定時は検証対象を1台に絞って・・
検証対象:高速NAS(HDL-A2.0)を使用しtestする。
2台目:NAS(HDL-C1.0)へファイル転送を行わせる。
3台目:WEB上の回線速度サイトで高速データ転送をさせる。
4台目:同上
こんな感じで2台~4台の同時アクセスをさせてみた。。

◆測定結果は下の表の通りだ!
WiFi_CORI_2to4

※PCは最大で4台同時だが・・測定記録は上記の2台に絞って行った。。
※HP ENVYは2ストリーム・40MHz幅が使用できるため300Mbps仕様だが・・dynabookはドラフト2.0の古い仕様であるため・・150Mbpsになっている。。
※実行(実効)速度の理論値はリンク速度の44%(関連記事参照)としている。。

◆考察と結論
(1)まずHP ENVYで2台同時以降での測定値だが・・お気づきのように1台単体に対して大きく低下(126Mbps->51Mbps)している。。あくまで推測なのだが・・同時使用では速度の低いほうに自動切換されてしまうのではないだろうか??速度の低い仕様が優先されると考えると測定結果と辻褄は合うようになる。。(?)

(2)dynabookで2台同時以降での測定値だが・・これは想定の通りで・・2台同時になったからと言って・・通信速度が1/2(半分)・・1/3となって行くわけではない・・関連記事でも言っているように衝突回避の待ち時間(CSMA/CAのDEC)があるため・・1台単体では空白期間が多く存在している・・2台同時になると・・その空白期間が埋まってくるので・・速度低下は僅かである(55Mbps->48Mbps)。。この傾向は3台・・4台となっても同じである。。つまり・・4台同時動作だから・・実行速度が1/4になるわけではなく・・空白期間が埋まっていくため・・むしろ・・無線としての伝送効率は上がる方向になる。と言うよりは1台単体での効率が悪すぎるのかもしれないが・・上記表のdynabookデータから・・
K1:1台単体での伝送効率(約37%)
K2:2台同時での伝送効率(約64%)
K3:3台同時での伝送効率(約70%)
K4:4台同時での伝送効率(約77%)
150Mbps(リンク速度)=55/K1=(48+48)/K2=(35+35+35)/K3=(29+29+29+29)/K4
と表現できる。。(ちょっと乱暴だけどね~)

(3)4台同時のフルアクセス検証になると・・応答の遅延や途切れが発生してくる。。(3台同時までは出ていない現象だ)ただし、YouTube程度の帯域であれば4台同時でもストレス(問題)なく動作する。。

☆ネットワークをフルに使用するなら3~4台以内がベスト!(複数台での同時利用)
☆同時使用すると・・速度の低い仕様が優先される??(未確認:裏は取っていないが)
☆実行速度は同時使用でも1/2・・1/3になるわけではない。むしろ伝送効率は上がる。

と言うことで・・これまた・・想定内の結果となってしまった・・

◆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)・・ 
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