<連載>大解剖! 工場ネットワーク最新動向Wi-Fi 8は工場無線化の切り札に マルチリンクを活かす

工場無線化には足りない——。長年そう言われてきたWi-Fiも、6GHz帯の追加とWi-Fi 7の登場で評価は大きく変わりつつある。超高信頼規格Wi-Fi 8の到来後は、工場ネットワークの主役を張ることも夢ではない。

第8世代は「超高信頼性規格」

そして、工場を含む産業用途でのWi-Fi活用をより広げることが期待されるのが、Wi-Fi 8と呼ばれるであろう11bnだ。

標準化開始時についたグループ名前は“Ultra High Reliability”。信頼性を大幅に高めることを目的とした規格である。「工場における10ミリ秒や1ミリ秒といった厳しい遅延要求に対応する」ことを目指しており、標準化の場では「インダストリアルIoTやロボット、ロジスティクス系のユースケースが重要視されている」(足立氏)。

2025年6月に公開されたDraft1.0仕様では、最大スループットはWi-Fi 7(11be)と同じで、変調方式、空間ストリーム数、利用帯域やチャネル幅も11beから一切変更がない。信頼性の向上を追求することで、実効速度と安定性をいかに高めるかにフォーカスした規格と言える。

具体的に、どのように信頼性を高めるのか。キーポイントはMLOと同じく、複数帯域・チャネルの同時利用だ。Wi-Fi 7との違いは、そこに「複数APの協調」という新たな要素が加わることにある。

MLOを発展させた概念として11bnに導入されるのが「Seamless Mobility Domain(SMD)」だ。スムーズなローミングを実現する機能である。

Wi-Fi 7のMLOは、1つのAP筐体で複数帯域を同時利用するものだが、SMDは、複数の異なる場所にあるAPをあたかもMLOでの1つのAP筐体のように扱う。例えば、AP1からAP2のエリアへ端末が移動する際、従来のWi-Fiは、認証を省略して再接続する「再関連付け」を行うが、SMDを導入する11bnでは、AP1とAP2からそれぞれ異なる帯域でリンクをつなげることで、再関連付けをせずにシームレスな移行が可能になる。「AP切替時のフレーム落ちを最小限にして、セルラー通信におけるソフトハンドオーバーに近い動作を実現する」(足立氏)ことで、Wi-Fiの弱点とされるローミング時の瞬断を防ぐ。

Wi-Fi 8の目玉「マルチAP協調」

複数APの協調動作による新機能は他にもある。11bnの目玉と言えるのが、「Multi-AP Coordination(MAPC)」だ。AP同士が協調して、最適な周波数・タイミングでデータを送信したり、送信電力を調整したりすることで干渉を低減する。

MAPCは、複数の技術が検討されており、なかでも工場における遅延低減や信頼性向上に寄与するものとして足立氏が挙げるのが「Co-BF(Coordinated Beamforming:協調ビームフォーミング)」と、「Co-SR(Coordinated Spatial Reuse:協調空間再利用)」の2つだ(図表2)。

図表2 Multi-AP Coordinationの利用イメージ

Co-BFは、複数のAPが連携して、電波の指向性(ビーム)や到達範囲を調整しながら端末へ信号を届ける技術だ。各APが同一時間・周波数で、送信対象の端末へ干渉が生じないように同時送信することを可能にする。Co-SRは、AP間で送信電力等のパラメーターを調整し合うことで干渉を回避する。

いずれも、近隣APからの電波による干渉を減らすことで、通信の信頼性が増し、周波数の利用効率も高められる。“不感地帯をなくすためにAP数を増やすと、干渉も増えてしまう”というWi-Fiの悩みを克服できる機能だ。

このほか、MAPCについては、複数のAP間でスケジューリングの調整を行うCoordinated restricted target wake time(Co-RTWT)、アクセス権を獲得したAPから他のAPに時間リソースを割り当てるCoordinated TDMA等の技術が議論されている。

こうした高度な協調制御を実現するため、AI技術の活用が期待されている点も、11bnと従来のWi-Fiとの大きな違いだ。

標準規格では制御アルゴリズムまでは規定しないため、実装はベンダー側に任せられているが、「制御が複雑化する機能をどう使いこなすかという観点では、AIの活用はとても意識されている」と足立氏。「これまでのWi-Fiでも、実装されている機能が使いこなせていない課題があったが、AIとの融合はそれを解決し、Wi-Fiのポテンシャルをフルに引き出せる期待がある」と話す。

RELATED ARTICLE関連記事

SPECIAL TOPICスペシャルトピック

スペシャルトピック一覧

NEW ARTICLES新着記事

記事一覧

FEATURE特集

WHITE PAPERホワイトペーパー

ホワイトペーパー一覧
×
無料会員登録

無料会員登録をすると、本サイトのすべての記事を閲覧いただけます。
また、最新記事やイベント・セミナーの情報など、ビジネスに役立つ情報を掲載したメールマガジンをお届けいたします。