ワイヤレスアクセスポイント

コンピュータネットワークにおいて、ワイヤレスアクセスポイント（WAP）（単にアクセスポイント（AP）とも呼ばれる）は、他のWi-Fiデバイスが有線ネットワークまたは無線ネットワークに接続できるようにするネットワークハードウェアデバイスです。スタンドアロンデバイスとして、APはスイッチまたはルーターに有線または無線で接続できますが、無線ルーターではネットワークデバイス自体の不可欠なコンポーネントになることもできます。WAPとAPは、Wi-FiまたはWAPアクセスが利用可能な物理的な場所またはデジタル場所であるホットスポットとは区別されます。 ^{[1] [2]}

APは有線ローカル^[3] エリアネットワーク（通常はイーサネット）に直接接続し、その後、他のデバイスがその有線接続を使用できるように、無線LAN技術（通常はWi-Fi）を使用して無線接続を提供します。APは、1つの有線接続を介して複数の無線デバイスの接続をサポートします。

無線アクセスポイントと無線ルーター技術向けに導入された無線データ規格は数多くあります。より高速な無線接続に対するニーズの高まりに対応するために、新しい規格が作成されました。多くのデバイスが古い規格での使用を前提に製造されているため、アクセスポイントは古いWi-Fiプロトコルとの下位互換性を提供できます。^[3]

ワイヤレス アクセス ポイントとワイヤレス アドホック ネットワークを混同する人がいます。アドホック ネットワークは、ワイヤレス アクセス ポイントを使用せずに2 台以上のデバイス間の接続を使用し、デバイスが直接通信します。セットアップが簡単でアクセス ポイントを必要としないため、アドホック ネットワークは、迅速なデータ交換やマルチプレイヤー ビデオ ゲームなどの状況で使用されます。ピアツーピア レイアウトのため、アドホック Wi-Fi 接続はBluetooth を使用して利用できる接続に似ています。

アドホック接続は、一般的に恒久的なインストールには推奨されません。^[1] Windowsのインターネット接続の共有などの機能やWiFiダイレクトアクセスポイントなどの専用ソフトウェアを使用したアドホックネットワーク経由のインターネットアクセスは、互いに近接した少数のデバイスではうまく機能する可能性がありますが、アドホックネットワークは拡張性に欠けます。インターネットトラフィックは直接インターネット接続を持つノードに集中し、これらのノードが混雑する可能性があります。インターネット対応ノードの場合、有線LANを利用できる可能性があるアクセスポイントには明らかな利点があります。

一般的に、1 つのIEEE 802.11 AP には最大 10～25 のクライアントを接続することが推奨されています。 ^{[4]ただし、サポートできる実際の最大クライアント数は、使用している AP の種類、クライアント環境の密度、必要なクライアント スループットなど、いくつかの要因によって大きく異なります。}通信範囲も、屋内または屋外の設置、地上からの高さ、近くの障害物、同じ周波数で放送することで信号に積極的に干渉する可能性のある他の電子機器、アンテナの種類、現在の天候、動作中の無線周波数、デバイスの出力などの変数によって大きく異なります。ネットワーク設計者は、無線信号を増幅するリピータと、無線信号を反射するだけのリフレクタを使用して、AP の範囲を拡張できます。実験条件では、無線ネットワークは数百キロメートルの距離で動作しています。^[5]

ほとんどの管轄区域では、ワイヤレス ネットワークで合法的に使用できる周波数の数が限られています。通常、隣接する AP は、 2 つの近くのシステム間の干渉を避けるために、異なる周波数 (チャネル) を使用してクライアントと通信します。ワイヤレス デバイスは、他の周波数でデータ トラフィックを「リッスン」し、受信状態を改善するために 1 つの周波数から別の周波数にすばやく切り替えることができます。ただし、周波数の数が限られているため、複数の AP を使用する高層ビルが立ち並ぶ混雑したダウンタウンでは問題になります。このような環境では、信号の重複が問題となり、干渉を引き起こし、信号劣化やデータ エラーが発生します。^[6]

無線ネットワークは、帯域幅とスループットの向上の点で有線ネットワークに遅れをとっています。(2013 年現在) 高密度256 QAM変調、消費者市場向けの 3 アンテナ無線デバイスは、その性質に応じて、2 つの壁の背後 13 メートル ( NLOS ) で約 240 Mbit/s、または見通し距離 10 メートルで 360 Mbit/s、見通し距離 2 メートルで 380 Mbit/s ( IEEE 802.11ac )、または見通し距離 2 メートルで 20 ～ 25 Mbit/s ( IEEE 802.11g ) の持続的な実世界での速度に到達できますが、同様のコストの有線ハードウェアは、最適な条件 (ギガビット イーサネットを使用したカテゴリ 5 (Cat-5 として知られる) 以上のケーブル)のツイストペア ケーブルを使用した場合、指定された距離 100 メートルまでで 1000 Mbit/s に近い速度に到達します。ワイヤレス通信の速度向上の障害の 1 つは、Wi-Fiが共有通信媒体を使用することです。したがって、インフラストラクチャ モードの 2 つのステーションが同じ AP を介して通信している場合であっても、すべてのフレームを 2 回送信する必要があります (送信元から AP へ、次に AP から受信側へ)。これにより、有効な帯域幅が約半分になり、AP はデータ スループットに実際の無線速度の半分弱しか使用できなくなります。したがって、一般的な 54 Mbit/s のワイヤレス接続では、実際にはTCP/IPデータを 20 ～ 25 Mbit/s で伝送します。従来の有線ネットワークのユーザーはより高速な速度を期待しており、ワイヤレス接続を使用しているユーザーはワイヤレス ネットワークが追いつくことを強く望んでいます。

2012 年までに、802.11n ベースのアクセス ポイントとクライアント デバイスはすでに市場でかなりのシェアを占めており、2009 年に 802.11n 標準が確定したことで、異なるベンダーの製品を統合する際に発生する固有の問題も減少しました。

ワイヤレス アクセスには特別なセキュリティ上の考慮事項があります。多くの有線ネットワークは、物理的なアクセス制御に基づいてセキュリティを確保し、ローカル ネットワーク上のすべてのユーザーを信頼していますが、ワイヤレス アクセス ポイントがネットワークに接続されている場合は、AP の範囲内 (通常は意図したエリアよりも遠くまで広がります) にいるすべてのユーザーがネットワークに接続できます。

最も一般的な解決策は、無線トラフィックの暗号化です。最近のアクセスポイントには暗号化機能が組み込まれています。第1世代の暗号化方式であるWEPは簡単に解読できることが判明しましたが、第2世代と第3世代の暗号化方式であるWPAとWPA2は、十分に強力なパスワードまたはパスフレーズを使用すれば安全であると考えられています^[7]。

一部の AP は、 RADIUSやその他の認証サーバーを使用したホットスポット スタイルの認証をサポートしています。

無線ネットワークのセキュリティに関する意見は多岐にわたります。たとえば、2008年にWired誌に寄稿された記事で、ブルース・シュナイアーはパスワードのないオープンWi-Fiの純粋なメリットがリスクを上回ると主張しました。 ^[8]この立場は、2014年に電子フロンティア財団のピーター・エッカーズリーによって支持されました。^{[9]ニック・メディアティは}PC Worldの記事で反対の立場を取り、すべての無線アクセスポイントはパスワードで保護されるべきであると主張しました。^[10]

• フェムトセル– Wi-FiではなくUMTSなどの携帯電話ネットワーク規格を使用するローカルエリア基地局
• HomePlug – Wi-Fiと共通する要素がいくつかある有線LANテクノロジー
• 軽量アクセスポイントプロトコル– 多数のAPを管理するために使用
• ルーターファームウェアプロジェクトのリスト
• Wi-Fi Direct – ハードウェアのワイヤレス アクセス ポイントを必要とせずにデバイス同士を接続し、通常の Wi-Fi 速度で通信できるようにする Wi-Fi 標準
• WiMAX – Wi-Fi と共通する要素がいくつかある広域無線規格
• ワイヤレス アプリケーション プロトコル - セルラー ネットワーク経由のデータ アクセスのための非推奨の技術標準。特にモバイル環境ではアクセス ポイントと混同されることがあります。