無線LANの高速化技術「MIMO」について

今回は、無線LANの代表的な高速化技術の一つ「MIMO」について説明をしたいと思います。

まとめ
  • 複数アンテナを利用して高速化!
  • 無線子機側もMIMOに対応していること
  • アンテナ実装数は最大速度で判断できる

※独学での内容となっているため、内容に誤りが含まれていることがあります。
あくまで参考にしていただき実践される場合は自己責任でお願いします。

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MIMOとは

「multiple-input and multiple-output」の略で「マイモ」と呼びます。前回、説明したチャネルボンディングは利用チャネルを複数同時に利用して高速化!でしたが、MIMOは複数アンテナを利用して高速化する技術です。
イメージすると、片手で投げているデータを両手(2本)にして渡すデータ量を増やすといったイメージとなります。

アンテナ2本を「2×2 (ツー・バイ・ツー)」、
3本を「3×3 (スリー・バイ・スリー)」
といった感じで表記されることがあります。

こちらも、チャネルボンディング同様に、無線親機と子機が両方とも対応している必要があり、親機・子機のアンテナ数の少ない方の速度が最高速度となります。
例えば、親機がアンテナ 4本でも、子機側が 2本であれば 2本を利用した最大速度となってしまいます。

現在売られている無線ルータの最大アンテナ数は4本ですが、子機側はパソコンが 2本、スマホが 1本 or 2本と、無線LANルータが多くのアンテナを持っていても最大限の速度が出せない状況となっています。

アンテナ数を増やすと処理能力が上がりその分、熱が発生するため、USB無線子機やスマホには多くのアンテナが現在は実装できないようです。
自分が知る限りは、MacbookProが 3本アンテナを実装していますが、3本アンテナを持っている機器はほとんどない状況だと思います。

なので無線ルータが多くのアンテナを持っていても意味がない!と感じてしまいますが、アンテナ数が多いと

  • 受信感度が良くなる
  • 「11ac Wave2」から導入された「MU-MIMO」だとアンテナ数が多いだけ複数の無線子機を並列に処理できる

といったメリットがあります。
個人的にはアンテナ数が多いだけ価格が高くなるので、現時点では「2×2」くらいで十分だと思っています。

アンテナ数の確認の仕方

無線ルータやスマホなど、実際のアンテナ数の確認の仕方ですが、まずは、仕様を確認するとアンテナ数が記載してある場合もありますが、スマホなどは書いてないケースがほとんどです。

そんな場合は、パッケージに記載してある速度を確認すればわかります。
(それすら仕様に記載してない製品もありますが・・・)

例えば以下の図のような無線子機の商品があります

その場合は以下の速度の部分を確認してみてください

こちらが規格上の最大速度で、ほとんどの製品のパッケージには2.4GHzと5GHzそれぞれの最大速度が記載されています。その速度でアンテナ数がわかります。
よく記載されている速度とそのアンテナ数を5GHzと2.4GHzで表にしてみたので参考にしてください。

5GHz

アンテナ数
1733Mbps 4×4 11ac (Wave2)
1300Mbps 3×3 11ac
866Mbps 2×2 11ac
433Mbps 1×1 11ac
300Mbps 2×2 11n
150Mbps 1×1 11n

2.4GHz

アンテナ数
600Mbps 4×4 11n
450Mbps 3×3 11n
300Mbps 2×2 11n
150Mbps 1×1 11n
800Mbps 4×4 11n (256QAM)
600Mbps 3×3 11n (256QAM)

「11ac Wave2」「256QAM」については別の機会に説明できればと思いますが、
ざっくり・・・

  • 11ac Wave2 :第2世代の11acで、第1世代よりもパワーアップした規格
  • 256QAM :デジタル変調方式で、いままでの64QAMに比べてパワーアップした方式

といった感じです。

今回はここまで。

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