むかし、アメリカの 大学の ちかくで、おもしろい ためしが ありました。「ルーフネット」と いう ネットです。

アパートの 屋根に、やすい コンピュータと Wi-Fiの カードを のせます。その 屋根の アンテナが、となりの 屋根へ データを わたし、また つぎの 屋根へ わたし……と くりかえして、ネットの 入口（ゲートウェイ）まで とどけます［5］。

2003ねんには、30台 いじょうが、大学の まわりの 4へいほうキロメートルに ひろがって いました［5］。たてよこ 2キロの 四角と おなじくらいの 広さです。

ただし バケツリレーは たとえ話です。ほんとうは、きかいが 電波で データを うけとり、また 電波で おくりなおして います。

では、この リレーを 家の 中に もちこむと、どう なるのでしょう。

安い機器を屋根にのせた実験

Roofnet（ルーフネット）は、安いLinuxコンピュータとWi-Fiカードを、アパートの屋根に置いて作った実験的な無線メッシュ網です。学生の屋根のアンテナから出たデータは、別の屋根へ何度かホップ（中継）しながら、インターネットの出入り口であるゲートウェイに届きます［5］。

2003年8月の記事の時点で、MIT周辺の約4平方キロメートル（一辺2キロメートルほどの正方形と同じ広さ）に、30台以上が置かれていました［5］。

置くだけでつながる設計

論文の抜粋には、設定も計画もいらず、配置を決めずに全方向アンテナと多段中継で網を作る、と書かれています［6］。利用者が機器を置いて電源を入れるだけでつながる、という発想です。台数は、時期や報告によって30台超から約50台まで幅があります。

この技術は、MITの研究グループのメンバーが創業した会社Merakiにもつながりました。Merakiは2012年にシスコシステムズに買収されています［7］。

では、この考えを家の中に持ちこむと、何が起きるでしょうか。

Roofnetは、安価なLinuxコンピュータとWi-Fiカードを集合住宅の屋根に置いて作った実験網だ。データは屋根から屋根へ複数回ホップしてゲートウェイに届く。2003年8月の記事は、MIT周辺の約4平方キロメートル（一辺2キロメートルほどの正方形に相当）に30以上のノードがあったと伝える［5］。

設計の特徴は、設定や事前の計画を要さないことだ。論文の抜粋には、ノード配置を計画せず、全方向アンテナと多段中継を使うとある［6］。置いて電源を入れれば入れる、という発想だが、この点は論文本文ではなく抜粋にもとづく。規模も報告によって30超から約50ノードまで幅がある。

この技術は、MITのPDOSグループのメンバーが創業したメッシュ網企業Meraki（2012年にCisco Systemsが買収）にもつながった［7］。では、同じ考えを家の中へ持ちこむと、利用者から見て何が変わるのか。

2かいの おくの へやで 動画を 見て いたら、とまって しまった。そんな ことは ありませんか。ルーターから とおい へやは、電波が よわく なりがちです。

メッシュWi-Fiでは、親の きかい（ルーター）の ほかに、子の きかいを 家の 中に おきます。きかい どうしが 手を つなぐように つながって、1つの 大きな ネットに なります［1］。

ふしぎなのは、名前です。親と 子の きかいは、Wi-Fiの 名前（SSID）と あいことばを、1つだけ わけあいます［2］。つかう 人から 見ると、ネットが 1つに 見えます。

「ちゅうけいき」と いう きかいは、ルーターと 名前も あいことばも べつに なります［2］。メッシュは、ここが ちがいます。

1つが こわれても、のこりの きかいが べつの 道を とおって つうしん できる ことも、メッシュの とくちょうです［4］。

けれど、手わたしを ふやすと、おそく ならないのでしょうか。

遠い部屋で動画が止まる

2階の奥の部屋だけ、動画が止まってしまう。ルーターから遠い部屋は電波が弱くなりがちで、よくある困りごとです。

メッシュWi-Fiは、親機のルーターに複数の子機を足し、機器どうしが網の目のようにつながって1つの大きなネットワークを作る方式です［1］。

名前が1つで使える

親機と子機は、1つのSSID（Wi-Fiの名前）とパスワードを共有します。一方、中継器は、ルーターとSSIDもパスワードも別々になります［2］。利用者から見ると、家じゅうが1つのWi-Fiに見えるのが、メッシュの特徴です。

1台が止まっても、残りの機器が直接、または別の機器を経由して通信を続けられる性質は、自己修復と呼ばれます［4］。

では、子機を足してもデータを手渡す回数が増えるだけで、遅くならないのでしょうか。

2階の奥の部屋など、ルーターから遠い場所で通信が不安定になるとき、1台の電波を強めるのではなく、機器を足して網の目につなぐ方法がある。メッシュWi-Fiは、親機（ルーター）と複数の子機が網の目状に接続し、1つの大きなネットワークを作る方式だ［1］。

利用者から見た最大の違いは名前にある。親機と子機は1つのSSIDとパスワードを共有するのに対し、中継器はルーターと別のSSID・パスワードになる［2］。さらに、ノードが1台止まっても、残りが直接または別のノードを経由して通信を続けられる（自己修復）［4］。

ただし、中継の数が増えれば通信容量は減りやすい。その理由は、無線機の作りにある。

トランシーバーで 話した ことは ありますか。「どうぞ」と 言ってから、あいてが 話す まで 聞く ほうに まわります。話している あいだは、聞けません。

はじめの ころの メッシュの きかいは、（ルーフネットのように）これと にて いました。電波を おくる ことと うけとる ことを、同じ ときには できない 電波の きかいを、1つしか もって いなかったのです［4］。

うけとった データを 同じ 電波の はばで おくりなおすと、電波を 出せる 時間を 2回 つかいます。そのため、手わたしを 1回 する たびに、さいだい 半分ほどまで へると いわれます［3］。もし 毎回 半分に なるなら、2回で 4分の1です。

ただし これは、きかいを つくる 会社の せつめいに ある 目やすです。1つの 電波だけで リレーする ときの 話で、いつも ぴったり 半分に なる わけでは ありません。手わたし だけの 電波を つかう ときは、ようすが かわります。

では、どう すれば この おそさを さけられるのでしょう。

送るか聞くか、どちらか一方

トランシーバーは、「どうぞ」と言って話し、相手が話すあいだは聞く側にまわります。話しながら聞くことはできません。

Roofnetのような初期の無線メッシュの機器は、これに似て、送信と受信を同時にできない半二重の無線機を1つだけ持っていました。後の、無線機を複数もつ設計で、この制約は減りました［4］。

2回分の時間を使う

中継機が1つの無線で、受けたデータを同じ周波数で送り直すと、電波を出せる時間を2回使います。ベンダー資料は、単一の無線機で中継すると、ホップごとに容量が約50%に減ると説明します［3］。毎回半分なら、2ホップで4分の1です。

ただし、これは単一の無線機・同じ周波数という条件での一般的な説明です。専用の無線を使う場合は条件が変わります。実際の速度は、チャネルや距離、機器によっても変わります。

Roofnetのような初期の無線メッシュのノードは、半二重の無線機を1つだけ持っていた。ある瞬間には送信か受信のどちらかしかできない［4］。そのため中継機が受けたデータを同じ周波数で送り直すと、電波を出せる時間を2回使うことになる。

ベンダーの展開ガイドは、単一の無線機による多段中継では、ホップごとにデータ容量が50%減ると説明する［3］。毎ホップ50%なら、2ホップで25%、3ホップで12.5%まで下がる計算だ。ただしこれは単一無線機・同一周波数という条件での目安で、チャネル・距離・機器しだいで実測は変わる。後の多無線機設計はこの制約を減らした［4］。では、その制約をどう外すのか。

お店の 人が、お客さんと 話す 電話と、お店どうしで れんらくする 電話を、同じ 1つで すませたら、いそがしく なりますね。電話を 2つに 分ければ、じゃまを しあいません。

メッシュにも、にた くふうが あります。きかい どうしを つなぐ つうしんを「バックホール」と いいます。スマホなどと つなぐ つうしんとは べつに します［1］。

手わたし用の 電波を 1つ きめて、スマホ用と 分けると、手わたしと スマホの つうしんが 電波の 時間を とりあうのを、へらせると いわれます。ただし、手わたしの 回数や 電波の 道すじしだいで、はやさは かわります［3］。

では、どの 電波の はばを つかうかも、大切です。2.4ギガヘルツと いう 電波の はばは、電子レンジや コードレス電話、ブルートゥースなど、いろいろな きかいが つかうので、まざりやすいと されます［13］。

日本では 2022年9月から、6ギガヘルツの はばも、Wi-Fiで つかえるように なりました［12］。手わたしを、この はばで する きかいも あります。ただし、そういう きしゅだけです［1］。

では、スマホは、たくさんの きかいの うち、どれに つながるのでしょう。

お店の電話を2本にする

店員がお客さんと話す電話と、店どうしで連絡する電話を1本で済ませると、混み合います。2本に分ければ、じゃまをしあいません。メッシュの専用バックホールも、同じ考え方です。

バックホールは、ルーターと子機（スマホなどとつなぐ通信）とは別に、ルーター間をつなぐ通信のことです［1］。専用の無線をバックホールに割り当ててクライアント接続と分ければ、端末の通信との電波時間の取り合いを減らせる、と説明されます。ただし、ホップ数や無線区間の条件で容量は変わります［3］。

どの周波数帯でつなぐか

2.4GHz帯は、電子レンジやコードレス電話、Bluetoothなど多くの機器が使うため干渉しやすい帯です。5GHz帯は干渉源が少ない一方、気象レーダーとの干渉を避ける義務があります［13］。

日本では2022年9月2日に省令が公布・施行され、6GHz帯（5925〜6425MHz）の無線LANが使えるようになりました［12］。バックホールを6GHz帯で行える製品もありますが、対応モデルだけです［1］。

バックホールを分けても、スマホがどの機器につながるかは別の仕組みで決まります。次は、その仕組みを見ます。

この遅さを和らげる方法の一つが、専用バックホールだ。バックホールは、ルーターと子機の間の通信とは別に、ルーター間をつなぐ通信を指す［1］。メッシュ用の無線を中継専用に割り当て、クライアントの接続と同じ無線で受け持たなければ、端末通信との電波時間の取り合いを減らせるとされる。ただしホップ数や無線区間の条件で容量は変わる［3］。

では、その専用の道にどの周波数帯を選ぶか。2.4GHz帯は電子レンジ・コードレス電話・Bluetoothなど多くの機器が使うため干渉しやすく、5GHz帯は干渉源が少ない反面、気象レーダーとの干渉回避が義務づけられている［13］。そこへ日本では2022年9月2日に省令が公布・施行され、6GHz帯（5925〜6425MHz、500MHz幅）の無線LANが使えるようになった［12］。バックホールを6GHz帯で行える製品があるが、対応モデルに限られる［1］。

道を分けても、端末がどの機器につながるかを決めなければ、網は生きない。その仕事を受け持つのが、次の仕組みだ。

遊園地の 人気の 乗り物で、スタッフが「あちらの 列が すいて いますよ」と おしえて くれる ことが あります。メッシュも、にた ことを します。

Wi-Fiの 会社が あつまる ところは、2018ねんに「イージーメッシュ」と いう みとめる しくみを 発表しました［9］。親の きかいなどに 1つ「まとめ役」（コントローラー）を おき、ほかの きかいが ようすを 知らせると、まとめ役が、スマホに べつの きかいへ うつるように あんない します［9］。つながる 先を えらんで、電波の じゃまを さけるように うながす と いわれます［10］。

スマホの ほうにも 手だすけの きまりが あります。802.11kは 近くの きかいの リストを わたす こと、802.11vは「べつの きかいへ どうぞ」と すすめる こと、802.11rは うつる ときの やりとりを へらして はやくする ことです［11］。

ただし、スマホと きかいの りょうほうが あって いないと、はたらきません［11］。

では、会社が ちがう きかいでも、いっしょに はたらけるのでしょうか。

まとめ役が端末を案内する

遊園地の人気の乗り物で、スタッフが「あちらの列が空いていますよ」と案内してくれることがあります。メッシュにも似た役目があります。

Wi-Fi Allianceは2018年5月14日に、Wi-Fi EasyMeshの認証プログラムを発表しました。ネットワークの中の1台にコントローラーがあり、各機器（エージェント）が状況を報告します。コントローラーは、状況に応じて、端末に別の機器へ移るよう案内します［9］。公式ページは、複数のアクセスポイントが1つのネットワークとして動き、端末を最適な機器へ導き、干渉を避けるようにローミングさせると説明します［10］。

端末側にも手助けの規格がある

ローミングを助ける規格もあります。802.11kは、アクセスポイントが周辺の一覧（Neighbor Report）を端末へ渡します。802.11vは、アクセスポイントが端末へ別のアクセスポイントへの移動を促します。802.11rは、移動時のやりとりを減らして速くします［11］。

ただし、これらは端末側とアクセスポイント側の両方が対応していないと働きません［11］。

では、会社がちがう機器どうしで、この連携はできるのでしょうか。

端末を移動させる仕組みには2つの層がある。1つは網全体の調整役だ。Wi-Fi Allianceは2018年5月14日にEasyMeshの認証プログラムを発表した。ネットワーク内の1台（ゲートウェイまたはアクセスポイント）にコントローラーがあり、エージェントが状況を報告し、コントローラーが状況に応じて、端末に別のアクセスポイントへ移るよう案内する［9］。同団体の公式ページは、複数のアクセスポイントが1つのネットワークとして動き、端末を最適なAPへ導き、干渉を避けるようローミングさせる点を挙げる［10］。

もう1つは端末と機器の取り決めだ。802.11kは周辺アクセスポイントの一覧（Neighbor Report）を端末へ渡し、802.11vはアクセスポイントが端末へ別のアクセスポイントへの移動を促し、802.11rは移動時のやりとりを減らして高速化する。ただし対応は端末側とAP側の両方に必要である［11］。

調整役と取り決めがあっても、メーカーが違えば話が通じない恐れがある。それをどう解くのかが、標準化の話になる。

世界の ぎじゅつしゃが あつまる ところ IEEEが、メッシュの きまりを つくりました。「802.11s」と いう 名前で、2011年9月に、できあがりました［8］。

802.11sは、Wi-Fiの きかいが 自分たちで 手わたしの 道を つくる 手じゅんを きめます［8］。

そして 2018ねんの イージーメッシュは、会社が ちがう きかいでも いっしょに はたらけるように する ものと して 発表されました［9］。

屋根の 上の ためしから、家の 中の きかいの きょうつうルールまで。

メッシュの規格は2011年に発行された

IEEE 802.11sは、802.11の機器が自己構成するマルチホップ網を作る手順を定めた規格です。2007年8月22日に作業の計画が承認され、2011年9月10日に理事会が承認して、発行されました。後に802.11本体に統合されました［8］。

メーカーがちがう機器も協調できる

EasyMeshは、メーカーがちがっても協調できるように作られた認証です［9］。公式ページも、複数のメーカーのアクセスポイントを追加できる点を挙げています［10］。

IEEEの公式情報によれば、802.11sは、802.11の機器が自己構成するマルチホップ網を作るための手順を定める。作業計画の承認は2007年8月22日、理事会承認と発行は2011年9月10日で、後に802.11本体に統合された［8］。

一方、家庭の機器の連携には、業界団体のWi-Fi Allianceが2018年に出したEasyMeshがある。メーカーがちがっても協調できる点が特徴で、公式ページも複数メーカーのAPを追加できると述べる［9］［10］。Roofnetの実験から、802.11sとEasyMeshの標準化へとつながっている。

おうちの 人と いっしょに、スマホの Wi-Fiの 画面を ひらいて、いま つながって いる 名前を 見て みましょう。見る だけに して、せっていは かえません。

つぎに、家の 中で、Wi-Fiの きかいを さがします。ランプの ついた はこが 何台 あるか、かぞえて みます。

2台 いじょう あるのに、名前が 1つなら、メッシュの なかまの かのうせいが あります。名前が べつなら、ちゅうけいきの かのうせいが あります［2］。ただし、名前だけでは、しゅるいを きめられません。台数や 名前を 見たあと、せつめいしょで たしかめましょう。

もっと 知りたく なったら、NECの Atermの せつめい［1］や、ソフトバンクの せつめい［2］を、おうちの 人と 読んで みてください。

家族と一緒に、スマホのWi-Fiの画面を開いて、つながっているWi-Fiの名前を見てみましょう。見るだけにして、設定は変えません。次に、家の中のWi-Fiの機器が何台あるか、数えてみます。

複数台あるのに名前が1つなら、メッシュの仲間の可能性があります。名前が別なら、中継器の可能性があります［2］。ただし、Wi-Fi名だけでは種類を決められません。台数や名前を見たあと、説明書で確かめましょう。

もっと読みたくなったら、日本語で読める、NECのAtermの解説［1］やソフトバンクの解説［2］を開いてみてください。

観察するなら、家族と一緒にスマホのWi-Fi画面でつながっているネットワーク名を確かめ、家の中のWi-Fi機器の台数を数える。複数台あるのに名前が1つなら、メッシュの可能性があり、別々の名前なら中継器の可能性がある［2］。ただしWi-Fi名だけでは種類を決められない。台数や名前を見たあと、説明書で確かめる。設定は変更しない。

資料を読むなら、日本語ではNEC Atermの解説［1］とSoftBankの解説［2］、ローミングはMicrosoft Learnの802.11k／v／rの解説［11］、規格はIEEE StandardsのIEEE 802.11sのページ［8］とWi-Fi AllianceのEasyMeshのページ［10］、Roofnetは2003年のMIT Technology Reviewの記事［5］が原典に近い。家庭向けのメッシュWi-Fi製品がいつ広まったかは、今回の資料の範囲外で、調べる価値のある問いだ。