Wi-Fiローミング

リレーの選手が全力で走っている途中、スピードを落とさずに次の走者へバトンを渡す場面を思い浮かべてみてください。広いオフィスや大型ショッピングモールの中を歩きながら YouTube を見たりビデオ通話をしたりしても、画面がほとんどカクつかないのは、これとよく似た仕組みのおかげです。

広い空間では、ルーター1台だけでは隅々まで電波を届けられません。そのため、多くの場合は複数台のアクセスポイント（AP、いわゆる無線ルーター）を一定の間隔で細かく設置します。スマホを持って廊下を歩いていくと、最初につながっていたルーターから少しずつ離れ、受信する電波の強さが弱まり始めます。

このときスマホが自分で周囲の電波をすばやく探し、すぐ近くにあるずっと強い電波のルーターを見つけ出します。そして、人がまばたきする間もないほどの一瞬で、接続のバトンを次のルーターへなめらかに持ち替える処理が行われます。ただし、2人の走者が同時にバトンを握るリレーとは違い、端末は通常、一度に1台のルーターにしか接続できません。そのため、元の接続を手放して新しいルーターにつなぎ直す、ごく短い空白が生まれます。条件がうまく整っていれば、利用者がほとんど気づかないくらい短い時間です。この一連の流れを Wi-Fi ローミングと呼びます。

ローミングを助ける機能がない Wi-Fi 環境では、ルーターを乗り換える作業がとても面倒でもどかしいものになります。いつ乗り換えるかは端末が自分で決めますが、多くの端末は一度つかんだルーターの電波がかなり弱くなるまで、近くに良いルーターがあっても元の接続を握り続けてしまうのです。これを「スティッキークライアント（粘着端末）」問題とも呼びます。

たとえば、リビングから自分の部屋に入ったとき、すぐ隣に部屋用のルーターが動いていても、スマホは遠くのリビングのルーターにしがみついたままです。そのうち、ついにネットがぷつりと切れてから、もたつきながら新しいルーターの電波をつかみます。この間、オンラインゲームは落ち、動画配信は止まってしまいます。

一方、賢い Wi-Fi ローミング環境では、今のルーターの電波が一定の水準を下回り始めると、端末があらかじめ周りのほかのルーターの状態を把握しておきます。そのため、接続が切り替わるごく短い瞬間を除けば、電波の良い新しいルーターへなめらかに乗り換えられ、利用者は途切れをほとんど感じません。

もう少し正確にいうと、完璧でなめらかな Wi-Fi ローミングを実現するには、ルーターだけでなく、スマホやノートパソコンなどの端末側も、関連する国際標準の通信規格に対応している必要があります。代表的なものとして、「802.11k」と「802.11v」は乗り換え先のルーターを素早く選ぶ手助けをし、「802.11r」は乗り換え時の再認証にかかる時間を短くしてくれます。

高速ローミング機能がないと、新しいルーターに移るたびに、暗号キーの照合と認証を最初からやり直さなければなりません。特に、会社や学校のように認証サーバーを使う企業向け Wi-Fi では、この再認証に数百ミリ秒以上かかることもあります。802.11r などの高速ローミング技術は、前のルーターで通過したセキュリティ認証の情報を次のルーターと素早く共有することで、再認証の時間を大幅に短縮してくれます。

最近は、家庭やカフェで複数の機器をひとつの Wi-Fi 名（SSID）にまとめるメッシュ Wi-Fi（Mesh Wi-Fi）システムが普及し、家庭でも比較的かんたんにローミング環境を作れるようになりました。ただし、実際にどれだけなめらかかは、端末の規格への対応状況や製品の設定によって変わることがあります。