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Wi-Fiの仕組みを太鼓の達人で理解してみた【ネットワーク入門】

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はじめに

Buffalo のルーター(WXR-1750DHP2)が不調になり、トラブルシューティングをしているうちに「そもそも Wi-Fi ってどうやって情報を送ってるの?」という疑問を持ちました。

調べていく中で、Wi-Fi の仕組みを「太鼓の達人」で理解したら腑に落ちたので、その気づきを共有します。

前提知識

  • Wi-Fi の基本的な用語(SSID、2.4GHz/5GHz など)を知っている
  • ルーターとモデムの違いが分かる
  • プログラミング経験は不要

発生していた問題

症状

  • インターネット接続が突然切れる
  • 数分後に自動的に復活する
  • この症状が繰り返される

環境

  • ルーター: Buffalo WXR-1750DHP2(2015年発売、Wi-Fi 5 世代)
  • 回線: J:COM ケーブルインターネット
  • モデム: KAON(J:COM 提供のモデム一体型ルーター)

構成

[インターネット] 
    ↓
[KAON(モデム)] 
    ↓ 有線LAN
[Buffalo WXR-1750DHP2(ルーター)] 
    ↓ Wi-Fi
[デバイス(PC、スマホなど)]

トラブルシューティング手順

1. Buffalo を疑う

Buffalo ルーターの典型的な不調原因:

  • 熱暴走
  • ファームウェアの問題
  • ONU(光回線終端装置)との相性
  • Wi-Fi の電波干渉
  • 経年劣化

WXR-1750DHP2 は約10年前のモデルなので、経年劣化の可能性が高いと判断。

2. KAON の Wi-Fi に切り替え

KAON はモデム一体型ルーターなので、Wi-Fi 機能も持っています。試しに Buffalo を経由せず、KAON の Wi-Fi に直接接続してみました。

切り替え手順

  1. KAON 本体の側面・背面にあるラベルで SSID とパスワードを確認
  2. デバイス側で KAON の SSID に接続
  3. パスワードを入力

結果

速度が少し上がりました。

これにより、Buffalo 側がボトルネックになっていた可能性が高いと判断できました。

3. KAON の設定を最適化

KAON の管理画面(通常 192.168.0.1)にログインして、以下の設定を行いました。

実施した設定

設定項目 変更内容 理由
不要な SSID の無効化 2.4GHz-A、5GHz-G を無効 接続先を明確にする
Band Steering 有効 デバイスを最適な周波数帯に自動振り分け
UPnP 無効 使わない機能は OFF
WPS 無効 セキュリティリスク低減

注意点

KAON は J:COM が最適化済みなので、いじりすぎないのが正解です。上記の最低限の設定のみ実施しました。

そもそも Wi-Fi ってどういう仕組み?

設定を終えて、ふと疑問が湧きました。

Wi-Fi ってそもそもどうやって情報を送っているの?

見えない電波が飛んでいて、0 と 1 のデジタル情報を運んでいる。しかも複数のデバイスが同時に通信できている。

調べてみると、**QAM(Quadrature Amplitude Modulation)**という変調方式を使っているとのこと。

  • Wi-Fi 5:256-QAM
  • Wi-Fi 6:1024-QAM

でも、これだけだとピンと来ませんでした。

太鼓の達人で理解する Wi-Fi

考えているうちに、太鼓の達人で例えられることに気づきました

Wi-Fi と太鼓の達人の対応表

要素 Wi-Fi 太鼓の達人
データ 0 と 1 の羅列 譜面(ドン・カッの並び)
変調(QAM) 電波の揺れ方のパターン 太鼓を叩くタイミング
周波数 電波の振動数 譜面の速さ
受信 エラーなく復号 正確に叩く

256-QAM と 1024-QAM の違い

  • 256-QAM(Wi-Fi 5):256 通りの叩き方
  • 1024-QAM(Wi-Fi 6):1024 通りの叩き方

つまり、Wi-Fi 6 は Wi-Fi 5 の約 4 倍細かい譜面を処理できるということです。

太鼓の達人の上級者モードのように、1 秒間に数億回、電波を揺らして情報を送っています。

Wi-Fi 6 の仕組み(オーケストラ編)

Wi-Fi 6 では、複数のデバイスに同時に電波を割り当てられます。これをオーケストラで例えると理解しやすくなります。

Wi-Fi 5 までの方式

デバイスA → 処理 → デバイスB → 処理 → デバイスC → 処理
(順番に1台ずつ)

Wi-Fi 6 の方式(OFDMA)

デバイスA(高周波)┐
デバイスB(中周波)├→ 同時処理
デバイスC(低周波)┘

Wi-Fi 6 の主要技術

1. OFDMA(周波数分割多元接続)

複数のデバイスに異なる周波数帯を同時に割り当てる技術。

オーケストラで例えると:

  • ヴァイオリン = 高周波帯
  • チェロ = 低周波帯
  • 指揮者(ルーター)が全体を調整

2. MU-MIMO(マルチユーザー MIMO)

複数のアンテナで同時に異なるデバイスと通信する技術。

オーケストラで例えると:
複数の指揮者がそれぞれ異なるパートを同時に指揮している状態。

3. TWT(Target Wake Time)

デバイスが通信しないときは電波を止めて省エネする機能。

オーケストラで例えると:
演奏者が休符のときは休む。

まとめ

トラブルシューティングのポイント

  1. ルーターが不調なら、まず別の Wi-Fi に切り替えて切り分け
  2. モデム一体型ルーター(KAON など)がある場合は活用する
  3. 古いルーター(Wi-Fi 5 以前)は買い替えを検討

Wi-Fi の仕組み理解のポイント

  • Wi-Fi = 太鼓の達人(電波の揺れ方で情報を表現)
  • Wi-Fi 6 = オーケストラ(複数デバイスに同時対応)
  • 256-QAM → 1024-QAM で約 4 倍の情報密度

次のアクション

もし Wi-Fi のトラブルに悩んでいるなら:

  1. ルーターの型番を確認(Wi-Fi 5 以前なら買い替え推奨)
  2. モデム一体型がある場合は試しに切り替えてみる
  3. 改善しない場合は、電波干渉やチャンネル設定を見直す

こうした判断や理解のプロセスを、エンジニア向けにもう少し整理して書いています。興味があれば、こちらにまとめています。
https://tielec.blog/

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