MIMO(Multiple-Input and Multiple-Output、マイモ)

MIMO(英:Multiple-Input and Multiple-Output、マイモ)とは、Wi-Fiやスマートフォンの通信(4G/5Gなど)において、送信側と受信側の両方に「複数のアンテナ」を搭載し、同時に複数のデータを送受信することで通信速度と安定性を飛躍的に向上させる無線通信技術です。

以前の無線通信はアンテナ1本同士でデータをやり取りしていましたが、通信データ量の大容量化に伴い、現在利用されているほとんどのWi-Fiルーターやスマートフォンには、このMIMO技術が標準で搭載されています。

従来の通信(SISO)との違い

アンテナ1本同士の従来の通信(SISO:サイソ)と、複数アンテナを使うMIMOの違いは、よく「道路の車線数」に例えられます。

通信方式 アンテナの数 道路に例えると 特徴
従来の通信
(SISO)
送信1本 × 受信1本 1車線の道路 車(データ)が1列にしか進めないため、データ量が増えると渋滞(遅延)が発生しやすい。
MIMO
(マイモ)
送信複数 × 受信複数
(例:2×2、4×4など)
多車線の道路(2車線、4車線) 複数の車(データ)が並走できるため、アンテナの数に比例して通信速度が2倍、4倍になる。

進化版:MU-MIMO(マルチユーザー・マイモ)

MIMOはさらに進化し、現在では「MU-MIMO」という技術が主流になっています。オフィスや家庭など、複数人が同時にWi-Fiに繋ぐ環境で非常に重要な役割を果たします。

  • SU-MIMO(シングルユーザー)
    初期のMIMOです。複数アンテナを使って「1台の端末」との通信を極限まで高速化します。ただし、ルーターに複数台のスマホやPCが繋がっている場合、ルーターは「1台ずつ順番に」高速通信を切り替えて処理するため、接続台数が増えると結局順番待ち(遅延)が発生してしまいます。
  • MU-MIMO(マルチユーザー)
    現在の主流です。複数あるアンテナを分割して使い、「複数の端末(AさんのスマホとBさんのPCなど)」と同時並行で通信することができます。これにより、家族全員が同時に動画を見たり、オフィスで多人数が接続しても通信が遅くなりにくくなりました。

システム開発における重要キーワード

ネットワークインフラ構築や、IoTデバイス開発などで関連する用語です。

  • Wi-Fi 6 / Wi-Fi 7
    最新のWi-Fi規格です。Wi-Fi 5までは「ダウンロード」方向のみMU-MIMOが有効でしたが、Wi-Fi 6以降は「アップロード」方向でもMU-MIMOが使えるようになり、Zoomなどのビデオ会議や大容量ファイルの送信がより快適になりました。
  • 空間多重(Spatial Multiplexing)
    MIMOを支える中核となる電波技術です。同じ周波数(同じチャンネル)の電波であっても、空間の通り道を変えることでデータを混ざらずに送受信する技術を指します。
  • ビームフォーミング(Beamforming)
    MIMOとセットでよく使われる技術です。電波を全方位に丸く飛ばすのではなく、特定の端末(スマホなど)がある方向へ「ビームのように集中して」電波を飛ばすことで、遠くでも速度が落ちにくくする機能です。

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