Wi-Fiの仕組みとは？インターネットとの違いを図で解説

Wi-Fiの接続範囲｜スマホからルーター、その先を分ける

スマホ → アクセスポイント → ルーター → 外の回線 → 相手のサービス。この順番で見ると、Wi-Fiの無線区間とその先を分けられます。家庭用Wi-Fiルーターは、アクセスポイントとルーターの機能を一台にまとめた機器です。

アクセスポイントは無線の入口、ルーターはネットワーク同士をつなぐ役割を担います。Wi-Fiのマークが出ていても、その先まで全部使えるとは限りません。

紙に描くなら、端末とルーターの間を一本、その先を別の線にします。家の通路を通れても、その先の道が通れないことがある、と考えると二つの範囲を分けやすくなります。

次の三つを、別々の言葉で説明してみてください。

Wi-Fi：＿＿＿＿＿＿
ルーター：＿＿＿＿＿＿
インターネット：＿＿＿＿＿＿

答えの例:

• Wi-Fi：端末などを電波でネットワークにつなぐ仕組み
• ルーター：家の中と外のネットワークをつなぐ案内役
• インターネット：外のサーバーやサービスへ向かう広いネットワーク

ルーターの先には、回線事業者を通じた外のネットワークがあります。つまり、Wi-Fiにつながっていても、ルーターの先で問題が起きていればWebページや動画は開きにくくなります。

以下では、第22話「Wi-Fiはどう空中を通る？」の流れに合わせて、Wi-Fiの役割と、データが通る区間を順に確かめます。

Wi-Fiは電波でデータを運ぶ｜アクセスポイントの役割

Wi-Fiの先で通信を外へ出す機器については、ルーターの仕組み と分けて読むと混ざりにくくなります。

Wi-Fiでは、送信側がデータを電波の信号として送り、受信側が信号からデータを読み取ります。スマホやパソコンが接続する先は、家庭用Wi-Fiルーターに内蔵された、または施設に設置されたアクセスポイントです。

ここではよくあるアクセスポイント経由の接続を扱います。アクセスポイント単体の機能はアクセスポイントとはで確かめられます。

ラボのたとえでは、Wi-Fiは部屋の中を飛ぶ見えない橋です。端末から出た小さな荷物が、その橋を渡ってルーターへ向かいます。実際には、電波、周波数帯、暗号化、アクセスポイント、端末の性能などが関わります。

イト

ケーブルがないのに、スマホのデータはどうやってルーターまで行くの？

ピコ

Wi-Fiは、端末とルーターの間にできる見えない無線の道として見ると入りやすいよ

Wi-Fiとインターネットの違い

Wi-Fiにつながることと、インターネットへ出られることは同じではありません。

家庭を例にすれば、Wi-Fiは端末とアクセスポイントなどを無線でつなぐ区間です。その先で多くのネットワークがつながるのがインターネットです。Wi-Fiは屋外でも使われるため、「家の中にあるかどうか」で決まる名前ではありません。

Wi-Fiという名前だけで、通信が無料・無制限とも決まりません。どの回線や契約を使っているかは別に確認します。動画が止まって困っている場合は、Wi-Fiにつながっているのに動画が止まるときの確認へ進めます。

画面のむこう側では、端末からルーターまでの無線区間と、ルーターから先の外の区間が分かれています。Wi-Fiの電波が強くても、外の回線やサービス側で問題があれば通信は遅くなります。反対に、外の回線が元気でも、Wi-Fiの電波が弱ければ端末からルーターまでが不安定になります。

電波でつながるまでの流れ

Wi-Fiでは、端末とルーターやアクセスポイントが電波でやり取りします。

端末は近くのWi-Fi名（SSID）を見つけて接続します。認証や暗号化の方式はネットワークの設定によって異なります。家庭でよく使うパスワード付きのWi-Fiでは、パスワードなどを使って接続に必要な確認を行います。

流れを簡単に分けると、次のようになります。

1. 端末が近くのWi-Fiを見つける
2. Wi-Fi名を選び、必要ならパスワードを入力する
3. 端末とアクセスポイントが接続する
4. 端末から出たパケットが無線区間を通る
5. インターネット宛てなら、ルーターを経て外の回線へ進む

たとえば、スマホで動画を再生すると、スマホからルーターまでの間はWi-Fiの道を使います。その先はルーター、回線、CDN、配信サービスなどの話になります。Wi-Fiは、その最初の近い区間を支えています。

2.4GHz・5GHz・6GHzの違い

Wi-Fiでは、2.4GHz、5GHz、6GHzという言葉を見かけることがあります。これは、Wi-Fiが使う電波の帯域を表します。

帯域によって、届き方や使える幅、周囲の機器との混み合い方が変わります。端末とアクセスポイントの両方が、その帯域に対応している必要もあります。

ただし、帯域名だけで実際の速さは決まりません。2.4GHzと5GHzの選び分けや、場所による違いは2.4GHzと5GHzの違いで比べています。

Wi-Fiが遅いときの確認ポイント

まず、端末からアクセスポイントまでと、その先の回線を分けます。同じ部屋なら使えるのに離れると遅くなる場合と、家のどこでも同じサービスが使えない場合では、調べる範囲が違います。

• 2階や離れた部屋だけWi-Fiが弱い：距離や障害物による電波の届き方を確認する
• Wi-Fiにつながっているのにネットが使えない：無線接続と外の回線のどこで止まるかを確認する

ユイ

Wi-Fiが悪い、と言う前に、どの区間が弱いのかを見るんですね

マコト

うん。端末からルーターまでか、ルーターの先かを分けるだけでも整理しやすいよ

セキュリティで見るWi-Fi

Wi-Fiの接続先を選ぶことと、通信を保護する方式は別の確認です。家庭のネットワークでは、メーカーの案内に沿って認証・暗号化を設定します。接続できるようにするために、暗号化を無効にする方法は避けてください。

WPA2・WPA3という名前や、機器の対応による選択肢はWPA2とWPA3の違いで扱います。

イト

電波が強くても、その先の道まで速いとは限らないんだね

ピコ

端末からルーターまでと、ルーターの先を別々に確かめよう

よくある誤解を確かめる

Q1. Wi-Fiにつながっていれば、外のインターネットも正常ですか？

A. そうとは限りません。家庭の例では、Wi-Fiは端末とアクセスポイントを無線でつなぐ区間です。その先のルーターや回線に問題が起きることもあります。

Q2. Wi-Fiが遅いとき、距離や壁は関係しますか？

A. 関係する場合があります。電波は距離や障害物の影響を受けます。

Q3. 2.4GHzと5GHzはどちらがよいですか？

A. 場所や端末によって変わります。2.4GHzは届きやすさ、5GHzは速さを出しやすい場面があり、実際の場所で比べるのが手がかりになります。