ホワイトペーパー
1. はじめに
本資料は、ヤマハ株式会社(以降、当社)が開発した無線LANアクセスポイントWLX232(以降、本製品)に関する機能・性能や測定データについての技術情報を記載した参考資料です。本製品の導入をご検討いただく際に、本製品の性能確認や設置場所の検討用にご参考ください。本製品は、2種類の筐体色を提供しておりますが、筐体色の違いによる無線性能の差異はありません。
本資料中のデータは、当社の測定環境における結果です。お客様の環境での性能を保証するものではありません。本資料は以下の内容をご了承の上でご使用ください。
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本製品の運用目的の範囲内でのみ使用可能です。
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当社以外の改変は禁止します。
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当社の承諾なく掲示、転載等を禁止します。
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権利やライセンスの移転および許諾を与えるものではありません。
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正確性、有用性、適合性のいかなる保証をするものではありません。
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いかなる損害についても責任を負うものではありません。
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断りなく更新、修正、変更、削除をすることがあります。
本資料では、以下の項目について解説します。
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電波伝搬特性
本製品の電波伝搬性能について記載します。 -
エイリアンクロストーク
本製品のエイリアンクロストークに対する性能について記載します。
2. 電波伝搬特性
2.1. 概要
本章では本製品の電波伝搬性能について記載します。
2.2. 電波伝搬のしくみ
本製品は2.4GHz帯と5GHz帯または2.4GHz帯と6GHz帯の電波を使用して無線通信を行います。無線通信は送信機から放射された電波が受信機に届いたときに、ある一定の電力が保たれていることで成立します。しかし、電力は空間に放射されると大きく2つの要因で減衰します。一つは距離減衰です。電波は空間に放射されると球面状に拡散しながら伝搬していきます。そのため放射点からの距離が離れるほど単位面積あたりの電力密度が小さくなります。すなわち通信距離が長いほど受信機が受信する電力は小さくなります。もう一つは物体による遮蔽や透過減衰です。電波は物体にぶつかると物体の特性により遮蔽されたり透過したりして伝搬していきます。そのため屋内のように構造物が多い環境では遮蔽や透過が発生する頻度が高くなります。電波が遮蔽されると受信機まで到達することができないため通信は成立しません。また電波が物体を透過する場合、物体の特性に応じて電力は減衰してしまうため構造物が多い環境では通信が成立しなくなる可能性が高くなります。屋内環境で良好な通信を成立させるためには、通信距離や構造物の影響を考慮する必要があります。
2.3. サイトサーベイ
良好な通信が成立するエリアを確認する方法としてサイトサーベイがあります。サイトサーベイとは電波調査のことで設置した無線LANアクセスポイントの電波がどのように伝搬しているかを実際に測定して確認する手法です。測定は専用の受信端末と測定した電力をヒートマップ状に可視化して表示するアプリケーションで行います。このヒートマップを見れば通信可能エリアが確認できるため、無線LANアクセスポイントの設置位置の設計にとても効果的です。
2.4. 本製品のヒートマップ
ここからは Ekahau社(
https://www.ekahau.com/
) のサイトサーベイツールのSidekick2を使用して測定した本製品のヒートマップについて記載します。記載するヒートマップは、とあるオフィス環境において本製品 / WLX323, WLX322(以降、前モデル)を下表の条件で設置した場合の測定結果です。また、測定機器が異なるため、本製品のヒートマップとWLX212/WLX222のヒートマップは、比較できません。測定結果は建物の構造やレイアウト等によって異なります。そのため、実際に設置する環境においてもサイトサーベイを実施し、通信可能エリアの検証を行うことを推奨します。ここで記載するヒートマップは、本装置の通信可能エリアの傾向を示すものとして、設置場所の検討の際に参考情報としてご活用ください。
本製品の主な設置方法である天井設置と壁面設置について測定を行います。測定条件を下表に示します。
| No. | 設置 | 製品 | 高さ条件 |
|---|---|---|---|
|
1 |
天井設置 |
WLX232 |
本製品: 2.4m / 測定端末: 0.8m |
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2 |
WLX323/WLX322 |
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3 |
壁面設置 |
WLX232 |
本製品: 2.2m / 測定端末: 0.8m |
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4 |
WLX323/WLX322 |
2.4.2. 本製品の指向性の特徴
本製品は、天井設置に適した指向性で設計されています。天井設置時に求められる指向性とその効果について、以下に示します。
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底面側への弱い指向性
→上階など不要な範囲の電波放射・干渉を抑えたい。 -
対称な指向性
→均一な通信エリアを確保することで、無線LANアクセスポイントの配置設計がしやすい。 -
側面方向へ広がる指向性
→側面方向に電波が広がることで、天面方向に集中した指向性よりも広い範囲で電波が届きやすい。
本製品の指向性から、ヒートマップに表れる特徴を以下に示します。
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天面方向よりも、側面方向への強く放射する特徴より、以下の傾向がみられる。
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天井設置では、半径20mの円において、指向性に偏りが少なく、円を描くように電波が広がっている。
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壁面設置では、天面方向よりも、側面方向へ電波が広がっている。
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天井設置 |
壁面設置 |
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以上の特性より、本製品は天井設置時において、偏りの少ない指向性から、配置検討が行いやすい通信エリアを実現しています。また、本節で説明した内容を踏まえて、次節で示されるヒートマップをご確認ください。
2.4.3. 天井設置の場合
本製品を天井設置して測定したヒートマップついて、前モデルのヒートマップと比較しながら、本製品の特徴を示します。
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半径20mの円において、指向性に偏りが少なく、円を描くように電波が広がっている。
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電波の広がりは、各周波数帯においてもほぼ同等である。
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半径20mの範囲において前モデルと同等な電波強度である。
2.4GHz帯/5GHz(1)帯
| 2.4GHz | 5GHz(1) | |
|---|---|---|
|
WLX232 |
|
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WLX323/WLX322 |
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5GHz(2)帯/6GHz帯
| 5GHz(2) | 6GHz | |
|---|---|---|
|
WLX232 |
|
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WLX323/WLX322 |
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2.4.4. 壁面設置の場合
本製品を壁面設置して測定したヒートマップついて、前モデルのヒートマップと比較しながら、本製品の特徴を示します。
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半径20mの円において、指向性に偏りが少なく、円を描くように電波が広がっている。
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電波の広がりは、天面方向よりも側面方向へ広がっている。
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半径20mの範囲において前モデルと同等な電波強度である。
2.4GHz帯/5GHz(1)帯
| 2.4GHz | 5GHz(1) | |
|---|---|---|
|
WLX232 |
|
|
|
WLX323/WLX322 |
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5GHz(2)帯/6GHz帯
| 5GHz(2) | 6GHz | |
|---|---|---|
|
WLX232 |
|
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|
WLX323/WLX322 |
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2.5. 本製品の電波伝搬特性と設置時のポイント
測定したヒートマップから確認できる本装置の電波伝搬特性を整理します。
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天井設置
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半径20mの円において、指向性に偏りが少なく、円を描くように電波が広がっている。
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電波の広がりは、各周波数帯においてもほぼ同等である。
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半径20mの範囲において前モデルと同等な電波強度である。
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壁面設置
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半径20mの円において、指向性に偏りが少なく、円を描くように電波が広がっている。
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電波の広がりは、天面方向よりも側面方向へ広がっている。
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半径20mの範囲において前モデルと同等な電波強度である。
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安定した無線LAN環境を実現するためには、本製品の電波伝搬特性をご理解いただき目的に応じて設置場所やアンテナ選択を適切に行う必要があります。本製品の電波伝搬特性に基づき、推奨する設置条件を下表に示します。
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設置場所 |
設置条件 |
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天井設置 |
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壁面設置
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本製品と前モデルの電波伝搬特性は同等であることから、置き換えをご検討の場合は基本的に同じ設置条件でご使用可能です。ただし、設置環境により電波伝搬特性が完全に一致はしないため、事前に所望の範囲で通信が可能かどうかご確認いただくことを推奨します。
本製品の設置方法については、 設置方法 もご参照ください。
3. エイリアンクロストーク
3.1. 概要
本章では本製品のエイリアンクロストークに対する性能について記載します。
Cat.5eなどシールド対策されていないLANケーブルは、外部からのノイズの影響を受けると、通信エラーやリンクダウンなどの通信障害が発生することがあります。特に、LANケーブルを複数並列して敷設したときに発生するエイリアンクロストークは、既設ケーブルを使用する際に顕在化することも多く、影響を軽減するためには、並列するケーブル間の距離を話したり、束ねるケーブルの本数を減らしたりする対策が必要です。
3.2. エイリアンクロストークとは
本製品の有線LANは2.5GBASE-Tに対応しています。2.5GBASE-TはCat.5eケーブル100m以上で2.5Gbpsの通信速度を指定した規格です。この規格は企業ネットワークの既設ケーブルの大半を占めるCat.5eケーブルを使用して最長100mで2.5Gbpsを実現することを目的として策定されました。
Cat.5eケーブルを使用して2.5Gbpsを実現する場合に課題となるのがエイリアンクロストークです。エイリアンクロストークとは、複数のLANケーブルを並列して敷設した場合に隣接するケーブルから受けるノイズのことです。ノイズは信号速度や隣接するケーブルの本数などに比例して大きくなります。ノイズの量が大きくなると通信エラーやリンクダウンが発生する場合があります。
| エイリアンクロストークの影響 | 大 >>> 小 |
|---|---|
|
信号速度(レート) |
高速 低速 |
|
隣接ケーブルの本数 |
多い 少ない |
|
ケーブル束の長さ |
長い 短い |
|
隣接ケーブルとの距離 |
近い 遠い |
3.3. エイリアンクロストークの影響リスク
エイリアンクロストークの影響を軽減するためには、Cat.6aケーブルなどのシールド対策されたケーブルの使用が推奨されています。しかし、2.5GBASE-Tではシールド対策されていないCat.5eケーブルもサポートされています。そのためシールド対策されていないCat.5e/Cat.6ケーブルを使用する場合は、敷設ケーブルの状態を評価しエイリアンクロストークに対するリスクを把握しておくことが大切です。
| LAN規格 | LAN規格名 | 最大伝送レート | LANケーブル | 最大伝送距離 |
|---|---|---|---|---|
|
IEEE802.3u |
100BASE-TX |
100Mbps |
Category 5以上 |
100m |
|
IEEE802.3ab |
1000BASE-T |
1Gbps |
Category 5e以上 |
|
|
IEEE802.3bz |
2.5GBASE-T |
2.5Gbps |
||
|
5GBASE-T |
5Gbps |
|||
|
IEEE802.3an |
10GBASE-T |
10Gbps |
Category 6以上 |
55mm |
|
Category 6A |
100m |
既設ケーブルが2.5GBASE-Tに対応しているかを評価するために、TIA TSB-5021では敷設状態におけるエイリアンクロストークの影響リスクの指標を掲示しています。ここで言えることは、 2.5GBASE-TはCat.5e/Cat.6ケーブルをサポートしているものの、全ての場合において通信性能を保証するものではない ということです。敷設状態におけるエイリアンクロストークの影響を把握し、可能な範囲で緩和策を講じることが大切です。
3.4. エイリアンクロストークの軽減策
既設ケーブルを使用する場合、その状態によっては少なからずエイリアンクロストークの影響を受けてしまいます。本製品を設置後、エイリアンクロストークの影響と思われる通信エラーやリンクダウンがみられた場合は、以下の軽減策をご検討ください。
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ケーブルが束ねられている場合は、できるだけばらした状態にする。
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ケーブルを束ねる場合は、部分的に束ねるなど束ねられた長さができるだけ短くなるようにする。
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ケーブルを束ねる場合は、できるだけ少ない本数で束ねるようにする。
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通信性能の低下がみられたケーブルをできるだけ他のケーブルから離す。
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通信性能の低下がみられたケーブルをCat.6a以上のシールド対策されたケーブルに変更する。