Wi-Fiの2.4GHzと5GHzの違いは速さではない — どちらも相部屋で、同居人が違う

Wi-Fiルーターの設定画面には、たいてい「2.4GHz」と「5GHz」の2つのネットワークが並んでいます。よくある説明は「5GHzのほうが速い、2.4GHzのほうが遠くまで届く」。これは間違いではありませんが、2つの帯域の違いの半分しか言っていません。もう半分は、それぞれの帯域に誰が同居しているかです。

2.4GHz帯は、電子レンジやBluetoothと同じ部屋にいます。5GHz帯は、その一部で気象レーダーや航空レーダーと同じ部屋にいます。そして5GHz帯には、レーダーという同居人を検出したら1分間黙る、というルール（DFS）まであります。「5GHzが急に切れた」の正体が、ここに埋まっています。

資料には何が書かれているか — 違いは速さではなく同居人

まず2.4GHz帯。周波数は2400〜2497MHzで、屋外でも条件なく利用できます。D-Linkのコラムによれば、この帯域はISMバンド（Industrial, Scientific and Medical Band）という産業・科学・医療用に開放された帯域を含んでおり、電子レンジやBluetoothなどとの電波干渉が起こりやすい。チャンネルは13ありますが、各チャンネルの幅が重なり合っているため、互いに干渉せず同時に使えるのは実質3チャンネルです。13という数字の見かけより、部屋はずっと狭い。

一方の5GHz帯は、国内では3つの区分に割られています。

エイチ・シー・ネットワークス「屋外で5GHz帯のWi-Fiは利用できない？」（要旨）｜資料の記述（要旨）

（要旨）W52（5150〜5250MHz）は登録局申請を条件に屋外利用可、W53（5250〜5350MHz）は原則として屋内専用、W56（5470MHz〜）は登録不要で屋外利用可能だがDFS機能必須。5GHz帯は気象レーダーや航空レーダーなど重要度の高いシステムでも利用されており、DFSは周囲の電波を監視してレーダー波を検出するとそのチャンネルの使用を停止し他チャンネルへ移動する。その間、最低1分間は通信が遮断される。

区分ごとの中身は、用語辞典の解説でこう埋まります。W52は36・40・44・48chの4チャンネルで、レーダーとの干渉リスクが低いためDFS不要。W53は52・56・60・64chの4チャンネルで、DFS必須。W56は5.47GHz帯から上で、屋外設置のアクセスポイントに使える唯一の区分、これもDFS必須。理由は、W53・W56が気象レーダーや航空管制レーダーといった既存の無線システムと帯域を共用しているからです。

W52の「登録局申請を条件に屋外可」には来歴があります。INTERNET Watchの2018年5月の記事によれば、それまでW52は屋内限定・最大e.i.r.p（等価等方放射電力）200mWまででした。電波法施行規則の改正で、アクセスポイント側の上限を1Wに引き上げて屋外利用を可能にする——ただし子機側は200mWのまま免許・登録不要、アクセスポイントと中継局の設置には免許と登録が必要、という枠組みです。「5GHzは屋外禁止」という古い覚え方は、この改正の前で止まっています。

定義の表

この数字をどう読むか — 帯域の性格は同居人が決める

いちばん実感に近い読みどころは、DFSです。5GHz帯で通信していて、何の前触れもなく1分ほど切れる。この現象は、故障でも混雑でもなく、規則どおりの動作である可能性があります。W53・W56のチャンネルは気象レーダー・航空レーダーとの相部屋で、Wi-Fi側は「後から入った側」です。レーダー波を検出したら席を譲る義務があり、譲っている間は通信が止まる。空港や気象レーダーの近くでこの帯域を使えば、検出は実際に起こります。切れて困る用途でどうしても5GHz帯を使うなら、DFSの対象外はW52の4チャンネル（36〜48ch）だけ、というのが規則側の答えです。

2つめは、「5GHzは速い」の中身です。バンドが高いから速いのではありません。速度を決めているのは、チャンネルの幅をどれだけ束ねられるかと、変調方式——つまりWi-Fi 4/5/6という世代の側です。5GHz帯が速さで有利なのは、チャンネルに余裕があって広い幅を確保しやすく、電子レンジのような強力な干渉源がいないから。

2.4GHz帯は実質3チャンネルの相部屋で広い幅を取りにくく、ISMバンドの同居人にかき乱される。同じ世代の規格でも実効速度に差が出るのは、帯域そのものの性能差ではなく、部屋の混み具合の差です。「規格の数字が保証しているのは条件付きの上限であって、手元の実効値ではない」という構図は、LANケーブルのCAT6Aが保証しているのが500MHzという帯域だったのと同じです。

3つめは、屋外の話が「5GHz帯」ひとくくりでは答えられないことです。資料を並べると、答えは区分ごとに違います。2.4GHz帯は可。W56は登録不要で可（DFS必須）。W53は原則屋内専用。W52は2018年の改正以降、アクセスポイント側の免許・登録という条件付きで道がある。たとえば屋外にアクセスポイントを立てたい、ドローンに載せたい、庭でモバイルルーターを使いたい。どれも答えが変わり得る問いで、しかも法令解釈が絡みます。当サイトはその判断をしません。ここで言えるのは一つだけです。「5GHzは屋外禁止」も「5GHzは屋外OK」も、区分を落とした時点でどちらも不正確になります。

なお、この「相部屋」問題の出口として用意されたのが6GHz帯です。D-Linkのコラムによれば、6GHz帯は電波干渉が少なく、レーダー波による一時的な停波もない。つまり電子レンジともレーダーとも同居していない、Wi-Fiにとって初めての個室に近い帯域です。引き換えに、さらに直進性が高く通信距離は短くなり、接続にはWPA3またはEnhanced Openが必須になります。2.4GHz・5GHzの2部屋で起きていた問題を知っていると、6GHz帯の仕様が何を解決するために作られたかがそのまま読めます。

最後に、2.4GHz帯の名誉のために。ISMバンドとの相部屋、実質3チャンネルという狭さは事実ですが、回折して障害物を回り込み、遠くまで届くという性質は5GHz帯にない強みです。壁の多い家の隅、鉄筋の向こう側、電波が細くてもつながり続けてほしい機器——2.4GHz帯が生き残っている場所には理由があります。ルーターの設定画面に2つのネットワークが並んでいるのは、新旧ではなく、性格の違う2部屋が両方使えるという意味です。

あなたの条件ならこう読み替える

どちらの帯域を使うべきか、その場所でその機器を屋外利用してよいか——後者は電波法の解釈を伴う判断なので、ここでは扱いません。ここで確かめたのは、2.4GHzと5GHzの違いが「速い・遅い」の一次元ではなく、周波数の範囲・同居人・チャンネルの数・屋外の扱い・DFSという複数の線で引かれていること。設定画面の2つのSSIDの裏には、電子レンジと気象レーダーという、ずいぶん性格の違う同居人がいます。