PlayStationやNintendo Switchの通信で勉強するネットワーク(Ethernet/Wi-Fi/Bluetooth)

2020年9月にPS5が発売され、話題になってます。

近年のゲーム機はオンラインゲームが当たり前になり、ゲーム機に通信機能が標準で備わってます。

今回は人気ゲーム機のPlayStaion、Nintendo Switchを題材に、それぞれの通信機能に焦点を当てて、通信・ネットワークの勉強をしてみます。

Nintendo Switch・PS3・PS4・PS5の通信機能

各ゲーム機のスペック・仕様のうち、通信機能の部分を見てみます。

専門的な用語が多いですが、

  • Ethernet → 有線LAN
  • IEEE 802.11 → 無線LAN(Wi-Fi)
  • Bluetooth → ワイヤレスイヤホンなどに使われる無線技術

を意味してます。

Nintendo Switch

発売年 2017年
Ethernet USB-LANアダプターが必要
Wi-Fi IEEE 802.11 a/b/g/n/ac
Bluetooth Bluetooth 4.1

PS3(PlayStation3)

ソニー・インタラクティブエンタテインメント
発売年 2006年
Ethernet Ethernet (10BASE-T, 100BASE-TX, 1000BASE-T)
Wi-Fi IEEE 802.11 b/g
Blluetooth Bluetooth 2.0(EDR)

PS4(PlayStation4)

発売年 2013年
Ethernet Ethernet (10BASE-T, 100BASE-TX, 1000BASE-T)
Wi-Fi IEEE 802.11 b/g/n
Bluetooth Bluetooth 2.0(EDR)

PS5(PlayStation5)

ソニー・インタラクティブエンタテインメント
発売年 2020年
Ethernet Ethernet (10BASE-T, 100BASE-TX, 1000BASE-T)
Wi-Fi IEEE 802.11 a/b/g/n/ac/ax
Bluetooth Bluetooth 5.1

Ethernet(イーサネット)

Ethernet(イーサネット)とは、有線LANの通信規格です。

現在の主流のEthernet

現在は1000BASE-T(GigabitEthernet)が最も広く利用されています。

今後は10GBASE-T(10GigabitEthernet)が普及すると見られてます。

Ethernetの規格名

各通信規格に対する最大速度、呼び方、IEEEの名称、ケーブルカテゴリーなどがあり、非常にややこしく感じますが、まとめると以下の表のようになります。

  10BASE-T 100BASE-TX 1000BASE-T
最大速度 10Mbps 100Mbps 1Gbps(1000Mbps)
呼び方 Ethernet FastEthernet GigabitEthernet
IEEE IEEE 802.3i IEEE 802.3u IEEE 802.3ab
ケーブルカテゴリー Cat5以上 Cat5以上 Cat5e以上
MEMO
  • 10BASE-T、100BASE-TX、1000BASE-T
    数字:数字にMbpsをつけたものが最大速度を表します。
    BASE:ベースバンド(周波数帯域)のこと。
    – より後のT/TX:ケーブルタイプを表します。

  • 最大速度
    「Mbps」(メガビーピーエス)、「Gbps」(ギガビーピーエス)は1秒間に送受信可能なデータ量を表す単位

  • 呼び方
    各規格の別名です。一般的にはこれらの呼び方を使うことが多いです。

  • IEEE
    アイ・トリプル・イー、Institute of Electrical and Electronics Engineers
    アメリカに本部を置く技術標準化機関です。
    IEEEがLANの規格を定めています。

  • ケーブルカテゴリー
    LANの規格によって分けられたLANケーブルの種類のことです。
    カテゴリーの数字が大きい方は、それ以下の全ての規格に対応するので、迷ったら数字の大きいケーブルを選ぶと安心です。

Wi-Fi(ワイファイ)

Wi-Fi(ワイファイ)とは無線LANの通信規格です。

スマホが一般的になり、Wi-Fiという言葉も一般的に知られるようになりました。

現在の主流のWi-Fi

現時点でのWi-Fi規格の主流は「11ac」で、正式名称はIEEE802.11acです。

これは「イレブンエーシー」「イチイチエーシー」などと呼ばれ、「Wi-Fi 5(ワイファイ ファイブ)」とも表現されます。

今後の主流になると見られるWi-Fi

今後のWi-Fiは、次世代の高速規格「11ax」が普及して行くと考えられています。(正式名称はIEEE802.11ax)

この新規格は「イレブンエーエックス」 「イチイチエーエックス」などと呼ばれ、「Wi-Fi 6(ワイファイ シックス)」とも表現されます。

Wi-Fiの規格名

Wi-Fi 規格名 最大通信速度 周波数 新呼称
IEEE 802.11a 54Mbps 5GHz 帯
IEEE 802.11b 11Mbps 2.4GHz 帯
IEEE 802.11g 54Mbps 2.4GHz 帯
IEEE 802.11n 600Mbps 2.4GHz 帯
5GHz 帯
Wi-Fi 4
IEEE 802.11ac 6.9Gbps 5GHz 帯 Wi-Fi 5
IEEE 802.11ax 9.6Gbps 2.4GHz 帯
5GHz 帯
Wi-Fi 6

Bluetooth(ブルートゥース)

Bluetoothとは、無線通信の規格のひとつです。

Appleの大人気商品AirpodsやSONYのワイヤレスイヤホン、ワイヤレスマウス、ワイヤレスキーボードなどはBluetoothの通信技術を使った製品です。

Bluetoothに対応した機器同士は、ケーブルなどを接続しなくてもデータをやり取りできます。有効範囲はおよそ10m以内です。
国際標準規格のため、対応機器なら各国のどんなメーカー同士でも接続可能となります。

Bluetoothのバージョン

Ver. アップデート内容
1999 1.0 一般公開された最初のバージョン
2001 1.1 このバージョンから広く使われ始めたので「普及バージョン」と呼ばれる
2003 1.2 同じ周波数帯(2.4GHz 帯)を利用する無線LANとの電波の干渉を減らし、
音質の改善などをはかる
2004 2.0 最大通信速度を3Mbpsに切り替えられる
EDR(Enhanced Data Rate)機能を追加
2007 2.1 ペアリングが高速で簡単になる
2009 3.0 最大通信速度が24Mbpsになる
HS(High Speed)機能をオプションで追加
2009 4.0 省電力に優れたLE(Low Energy)機能を追加
2013 4.1 LEのデータ通信を効率化する機能やLTEとの電波干渉を減らす機能、
直接インターネット接続ができる機能などを追加
2014 4.2 LEのデータ通信速度が2.5倍高速化
2016 5.0 データ通信速度が4.0の2倍、通信範囲が4倍、通信容量は8倍に。
メッシュネットワークにも対応
2019 5.1 方向探知機能を追加

まとめ

  • Ethernetは有線LANの規格。
    主流はGigabitEthernet(1000BASE-T, IEEE 802.3ab)。
    今後は10GigabitEthernet(10GBASE-T, IEEE 802.3an)が普及する見込み。
  • Wi-Fiは無線LANの規格。
    主流はWi-Fi5(IEEE 802.11ac)。
    今後はWi-Fi6(IEEE 802.11ax)が普及する見込み。
  • Bluetoothは無線通信の規格。
    最新バージョンはBluetooth5.1。