IEEE 802.11g-2003

IEEE 802.11g-2003または802.11g は、2.4 GHzマイクロ波帯域で動作する IEEE 802.11 仕様の修正版です。この規格では、 802.11b が11 Mbit/s を実現するために使用するのと同じ 20 MHz帯域幅を使用して、リンクレートを最大 54 Mbit/sまで拡張しています。この仕様は、 Wi-Fiというマーケティング名で、世界中で実装されています。802.11g プロトコルは、現在、公開されているIEEE 802.11-2007規格の条項 19、および公開されているIEEE 802.11-2012規格の条項 19 になっています。

802.11は、ワイヤレスネットワークの伝送方法を規定するIEEE標準規格のセットです。現在、家庭、オフィス、一部の商業施設でワイヤレス接続を提供するために、 802.11a、802.11b、802.11g、802.11n、802.11ac、802.11axの各バージョンが一般的に使用されています。

802.11g は 802.11b と完全に下位互換性がありますが、2 つの方式を共存させるとパフォーマンスが大幅に低下します。

説明

802.11g は、無線 LANの 3 番目の変調規格です。802.11bと同様に 2.4 GHz 帯域で動作しますが、最大生データレートは 54 Mbit/s です。CSMA /CA送信方式を使用すると、 1500 バイトのパケットサイズと 54 Mbit/s の無線レートで可能な最大ネットスループットは31.4 Mbit/s ^{[9]です (下位互換性のための追加のレガシーオーバーヘッドを除き、}802.11aコアと同一)。実際には、アクセスポイントは理想的な実装ではない可能性があり、そのため 1500 バイトのパケットで 31.4 Mbit/s のスループットさえ達成できない可能性があります。1500 バイトはインターネット上のパケットの通常の制限であるため、ベンチマークの適切なサイズです。パケットが小さくなると理論上のスループットはさらに低くなり、54 Mbit/s レートと 64 バイトのパケットを使用すると 3 Mbit/s になります。^[9]また、利用可能なスループットはAPを含むすべての送信ステーション間で共有されるため、ダウンストリームとアップストリームの両方のトラフィックは、1500バイトのパケットと54Mbit/sのレートを使用して合計31.4Mbit/sの共有に制限されます。

802.11g ハードウェアは、802.11b ハードウェアと完全に下位互換性があります。b と g をうまく連携させるための詳細は、長引く技術プロセスの多くを占めていました。ただし、802.11g ネットワークでは、従来の 802.11b 参加者が存在すると、802.11g ネットワーク全体の速度が大幅に低下します。これは、エアタイムをRTS/CTS送信と「バックオフ」メカニズムによって管理する必要があるためです。^[10]一部の 802.11g ルーターは、802.11b クライアント用の下位互換性モードである 54g LRS (Limited Rate Support) を採用しています。^[11]

802.11g で使用される変調方式は、802.11aからコピーされた直交周波数分割多重(OFDM)であり、データレートは 6、9、12、18、24、36、48、54 Mbit/s です。また、 5.5 および 11 Mbit/s の場合はCCK (802.11b 標準と同様)、 1 および 2 Mbit/s の場合はDBPSK / DQPSK + DSSSに戻ります。802.11g は 802.11b と同じ周波数帯域で動作しますが、802.11a からの変調が改善されているため、より高いデータレートを実現できます。

技術的な説明

52 個の OFDM サブキャリアのうち、48 個はデータ用で、4 個はキャリア間隔が 0.3125 MHz (20 MHz/64) のパイロットサブキャリアです。これらのサブキャリアはそれぞれ、 BPSK、QPSK、16- QAM、または 64- QAMにすることができます。合計帯域幅は 22 MHz で、占有帯域幅は 16.6 MHz です。シンボル持続時間は 4マイクロ秒で、これには 0.8 マイクロ秒のガードインターバルが含まれます。直交成分の実際の生成とデコードは、DSP を使用してベースバンドで行われ、送信機で 2.4 GHz にアップコンバートされます。各サブキャリアは複素数として表すことができます。時間領域信号は、逆高速フーリエ変換(IFFT) を行うことで生成されます。それに応じて、受信機はダウンコンバートし、20 MHz でサンプリングし、FFT を実行して元の係数を取得します。OFDMを使用する利点としては、受信時のマルチパス効果の低減とスペクトル効率の向上が挙げられる。^[12]

採択

当時提案されていた 802.11g 規格は、より高速な速度と製造コストの削減を求める声により、2003 年 1 月、つまり批准よりかなり前から消費者に急速に採用されました。2003 年半ばまでに、ほとんどのデュアルバンド 802.11a/b 製品はデュアルバンド/トライモードになり、単一のモバイルアダプタカードまたはアクセスポイントで a と b/g をサポートするようになりました。^{[引用が必要]}

802.11g は広く受け入れられているにもかかわらず、すでに混雑している 2.4 GHz 帯では 802.11b と同じ干渉を受けます。この帯域で動作するデバイスには、電子レンジ、Bluetoothデバイス、ベビーモニター、デジタルコードレス電話などがあり、干渉の問題を引き起こす可能性があります。さらに、この規格の成功により、都市部での混雑に関連した使用/密度の問題も発生しています。干渉を防ぐために、米国や同様の規制のあるその他の国では、重複しない使用可能なチャネルは 3 つ (チャネル 1、6、11、25 MHz 間隔)、ヨーロッパでは 4 つ (チャネル 1、5、9、13、20 MHz 間隔) しかありません。このように間隔が空いていても、サイドローブによる干渉は多少存在しますが、かなり弱くなります。

チャンネルと周波数

2.4 GHz 帯域の無線 LAN チャネルのグラフィカルな表現。チャネル 12 と 13 は米国では通常使用されません。その結果、通常の 20 MHz 割り当ては 1/6/11 となり、11b と同じになります。

注:

すべてのチャネルがすべての国で合法的に使用できるわけではありません。特に、802.11g のチャネル 14 の使用を許可している国は世界中どこにもありません。米国では、規制の誤解により、チャネル 12 と 13 は使用されていません。
アスタリスク (*) で示される重複は 22 MHz 幅のみの重複を示しますが、802.11g では 20 MHz のみが必要です (実際の占有帯域幅はさらに低く、16.25 MHz です)。その結果、このような重複はパフォーマンスにほとんど影響を及ぼしません。

比較

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参照

注記

^ 802.11ac は 5 GHz 帯域での動作のみを規定しています。2.4 GHz 帯域での動作は 802.11n で規定されています。
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参考文献

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