6 GHz帯の無線技術への影響

6GHz帯域がアメリカでライセンスなしで使えるようになったおかげで、無線技術、特にWi-Fi 6Eに新しいチャンスが生まれた。この変更で、特定のライセンスなしに複数のデバイスが接続できるようになって、パフォーマンスがかなり向上する可能性がある。ただ、これらの新技術が固定マイクロ波リンクや他の既存サービスにどんな影響を与えるかっていう心配もある。

#6GHzの利用について

2020年に、連邦通信委員会（FCC）が6GHz帯域をライセンスなしの無線デバイスに使うためのルールを設定した。このルールは、増え続けるデバイスやアプリケーションによる無線帯域の需要に応えるために作られた。既存の無線スペクトルの使用のほとんどはWi-Fiから来ていて、無線トラフィックの約60％を占めている。6GHz帯域を利用可能にすることで、FCCはすでに込み合っている2.4GHzと5GHzの帯域の混雑を緩和しようとしてるんだ。

6GHzは4つのセグメントに分けられていて、U-NIIバンドって呼ばれてる。この帯域を使うためのルールには、主に2つのタイプがある：低出力屋内（LPI）と標準出力（SP）。LPIデバイスは屋内で制御システムなしで動作可能だけど、SPデバイスはどこでも動作できる代わりに、既存サービスに干渉しないように制御システムを使わなきゃいけない。

#現実の測定の重要性

Wi-Fi 6Eのアクセスポイント（AP）が増えていく中で、既存ユーザーへの影響を理解することがすごく重要になってきた。これまでの研究は理論モデルやシミュレーションに焦点を当てていて、実際の干渉リスクについての知識が不足してた。このギャップを埋めるために、ミシガン大学でWi-Fi 6E APがたくさん導入された場所で、広範囲にわたる現実の測定が行われた。

#大規模測定キャンペーン

この測定キャンペーンは包括的で、密集した屋内Wi-Fi 6Eネットワークからの干渉可能性を評価するためにいろんなシナリオを見ていた。歩いたり、運転したり、ドローンを使ったりして、受信信号強度、建物による信号のブロック具合、チャネルの使用状況をデータとして集めた。

#屋外の信号強度

チームはさまざまなアクセスポイントからの信号強度を測定したら、屋外の中央値の信号強度は-75 dBmから-85 dBmの間だった。また、特に二重窓の低排出窓を通ったときは、信号がかなり失われて、約12 dBから16 dBの損失があったことも分かった。

屋内に多くのWi-Fi 6E APが導入されているにも関わらず、外で検出された信号はごくわずかだった。これは、これらの屋内導入の影響で固定リンクへの干渉リスクは比較的低いことを示している。

#ドローンの活用

ドローンはこの測定キャンペーンで重要な役割を果たしていた。建物の近くで異なる高度で飛ばすことで、信号が高さによってどう変わるかをキャッチできた。結果として、ドローンが高く飛ぶほど、受信する信号が弱くなることが分かり、これが屋外の固定リンクへの干渉の可能性がさらに低いことを示していた。

#結果と分析

この研究の全体的な結果は、屋内に多くのアクセスポイントがあっても、屋外サービスへの干渉リスクは予想よりも低いことを示している。多くの信号は建材や設計のために外に出ていない。また、外で観察された信号の数が限られていることから、屋内の混雑した環境が屋外サービスに大きな影響を与える可能性は低い。

#将来の技術への影響

この結果は、特にクライアント間（C2C）通信などの無線技術の未来の発展に重要な影響がある。この機能はデバイス同士が直接通信できるようにするかもしれなくて、アクセスポイントを経由しなくても良くなる。ただ、信号を有効にするための適切なしきい値を確立することが、屋外デバイス同士の意図しない干渉を防ぐために重要になる。

#課題と今後の研究

この結果は明るい展望を示しているものの、まだ課題は残っている。これらの結果を確認し、今後のWi-Fi導入のベストプラクティスを確立するためには、さらに広範な研究が必要だ。特に、6GHz帯域の利用を増やしつつ、既存ユーザーを保護する方法を理解することが重要になる。

今後の研究では、固定リンクのオペレーターと密接に連携して、新しい無線技術が彼らの業務にどんな影響を与えるかについて、より詳細なデータを集めることも検討されるかもしれない。また、デバイスが増えていく中で、規制や実践を適応させるために継続的なモニタリングも必要になるだろう。

#結論

6GHz帯域をライセンスなしで使うことへのシフトは、Wi-Fiや他の無線技術の未来にワクワクする可能性を開く。ミシガン大学での大規模な測定キャンペーンは、屋内に多くのWi-Fi 6Eアクセスポイントを導入することの現実の影響について貴重な洞察を提供してくれた。結果として、干渉の可能性は存在するものの、現在は低いことがわかった。

今後の取り組みは、これらの技術を微調整して、既存のサービスと調和して共存できるようにしていくべきで、最終的には皆のために無線パフォーマンスを向上させることにつながるだろう。