2.4 GHz・5 GHz・6 GHzを比較：どの帯域がどの部屋まで届く？

2.4 GHzと5 GHzの違いは、家の奥の寝室でこそはっきりします。

リビングではノートパソコンが5 GHzで 400 Mbpsを出すのに、奥の寝室ではそのネットワークが一覧にすら出てきません。一方、3部屋先のスマートプラグは、2.4 GHzで2年間、一度も切断せずに動いています。壊れているわけではありません。これは、すべてのWi-Fi帯域が抱える「届く距離か速度か、両方は無理」というトレードオフです。

ここでは、各帯域が家のどこまで届くのか、最も遠くまで届く2.4 GHzがなぜ遅いのか、6 GHzで本当に何が変わるのか、そして中継器がルーターとの通信に使うべき帯域を説明します。

2.4 GHzと5 GHz：トレードオフの要点#

周波数が高いほど多くのデータを運べますが、物質を通り抜けるのは苦手になります。これが全体像で、2つの面に同時に現れます。

1つ目はスペクトルです。米国では、2.4 GHzに使える帯域が約60 MHzあり、重ならない20 MHzチャンネルが3つあります。5 GHz帯はおよそ 500 MHzで、レーダー共用のDFS帯域を含めると約25チャンネルです。6 GHz帯は 1,200 MHzを追加し、幅いっぱいの 160 MHzチャンネルを7つ確保できます。スペクトルが広いほどチャンネルを広くでき、チャンネルが広いほど太い通信路になります。

2つ目は損失です。高い周波数ほど密度の高い素材に吸収されるため、周波数を一段上げるたびに家の壁を通る信号がさらに削られます。建材ごとの損失は壁の減衰表にまとめています。規制の影響も加わります。屋内の6 GHzアクセスポイントは5 GHzより低い許可出力で動くため、物理法則だけの場合よりも距離の差が広がります。

距離の行は保証ではなく、目安として扱ってください。距離を決めるのは壁の列です。廊下を50フィート進んでも届く5 GHzリンクが、石造の煙突を通ると15フィートで切れることがあります。

各帯域が屋内で実際に届く距離#

300フィートや 500フィートという箱の表示は、障害物のない屋外での見通し距離です。屋内では、信号が何を通り抜けるかに比べれば、フィート数はほとんど意味を持ちません。

各帯域が使える余力はおおむね同じで、同じ部屋で強い読み値からリンクが安定しなくなるレベルまで約35〜40 dBです。違うのは、その余力を使い切る速さです。各dBmレベルでできることはdBm信号強度チャートで確認できます。

• 2.4 GHz。 戸建ての大部分に届き、通常はガレージと庭の一部まで届きます。距離がある場所での実効スループットは20〜60 Mbps、混雑した地域ではその一部にすぎません。
• 5 GHz。 1フロアと少し先までをカバーします。同じ部屋または壁1枚の先なら 300〜700 Mbps、普通の壁2枚の先でも50〜150 Mbpsを保てることがありますが、壁3枚、または石造壁1枚の先ではネットワーク一覧から消えることがよくあります。
• 6 GHz。 同じ部屋、または石こうボードの壁1枚までです。その範囲内では家の中で最も速く安定しています。範囲を越えれば、そこには届きません。

2.4 GHzが混雑しやすい理由#

理由は2つあり、それが重なります。

みんなで3チャンネル。 この帯域にある重ならないチャンネルは3つだけなので、密集した地域ではすべてのネットワークが1、6、11のいずれかに集中します。それ以外は部分的に重なり、共有するより悪い状態になります。3つから選ぶ方法は混雑した場所で2.4 GHzのチャンネルを選ぶ方法で説明しています。

ほかの機器もすべてここにいる。 電子レンジ、古いコードレス電話、ベビーモニター、Bluetooth、ZigbeeやThreadの無線、ワイヤレスカメラ、シールドの弱いUSB 3エンクロージャーは、すべて2.4 GHz付近で電波を出します。どれもWi-Fiを話さないため、ルーターは順番を譲り合えません。ただ電波エネルギーがノイズフロアを押し上げます。

さらに、2.4 GHz自身の強みが裏目に出ます。最も遠くまで届くため、近隣の電波をはるかに多く拾うからです。2階下の5 GHzネットワークは聞こえなくても、同じ家の2.4 GHzネットワークは通信時間を奪い合います。これが、2.4 GHzで信号は強いのに速度がひどいことが多い理由です。問題は信号強度ではなくノイズと通信時間であり、機器を動かしても混雑したチャンネルは直りません。

それでも2.4 GHzは有効にしておきましょう。ガレージのセンサーまで届き、多くのスマートホーム機器はほかの帯域に対応していません。壁の厚い家では、奥の寝室まで届く唯一の帯域になることもあります。

6 GHzとWi-Fi 6Eで実際に変わること#

物理法則ではありません。6 GHzがもたらすのは、空いた部屋です。

• 広く使える余地。 160 MHzチャンネルが7つあるため、ルーターは誰ともぶつからず、幅いっぱいのチャンネルを使えます。集合住宅の5 GHzでは、建物全体で実質2枠ほどしかありません。
• 古い通信がない。 6 GHzを使えるのはWi-Fi 6EとWi-Fi 7の端末だけなので、古い端末がチャンネルを低速な変調方式まで引き下げることがありません。
• ピーク速度だけでなく安定性。 通信時間の競合が少ないため、遅延が安定します。これはビデオ通話、クラウドゲーム、VRヘッドセットでは、見出しのMbpsより重要です。
• 距離は伸びない。 6 GHzは壁越しでは5 GHzより少し不利で、屋内の出力も低くなります。同じ部屋向けの帯域として扱ってください。

6 GHzに投資する価値があるのは、2.4 GHzと5 GHzが両方埋まった密集した集合住宅と、近いノード間で使えるメッシュのバックホールです。Wi-Fi 7はマルチリンク動作も追加し、対応端末が5 GHzと6 GHzを選ばず同時に使えるようにします。便利ですが、同じ壁に制限されます。

中継器がルーターとの通信に使うべき帯域#

ここで帯域の選択は雑学ではなく、出費に直結します。中継器には、ルーターを聞く（バックホール）ことと、端末にサービスすることという2つの仕事があります。無線機をどう分担させるかで結果が決まります。

ここから導けるルールは次のとおりです。中継器の設置場所で約 -60〜-67 dBmを届けられる、最も高い帯域をバックホールに使う。 この範囲と、測定器なしで場所を見つける方法は、中継器のコンセントを選ぶ方法で説明しています。

注意すべき落とし穴は2つです。選んだ場所で5 GHzリンクが約 -70 dBmより弱いと、ほとんどのデュアルバンド機は気づかないうちに2.4 GHzバックホールへ戻ります。すると、拡張ネットワーク全体が、端末の通信も運ぶ遅くて混雑した1ホップに押し込まれます。それでもステータスランプは正常に見えます。もう1つは、6 GHzバックホールのメッシュはノード間が壁1枚ほど以内の間しか維持できないことです。人がよくするように3部屋離して置くと、静かに5 GHzへ切り替わります。

どちらの落とし穴にも同じ対策があります。先に位置を決め、その位置に合う機器を買うことです。