MU-MIMOとは？MIMOとの違い、MU-MIMOの特徴、メリット・デメリットについても

MU-MIMOとは、「Multi User Multi-Input Multi-Output」の略で、「IEEE 802.11ac」から新たに取り入れられた、複数端末へのデータを送信や無線通信を高速化するための技術です。

また、MU-MIMOは新しい技術であることから、従来のMIMOを「SU-MIMO（Single User MIMO・シングルユーザーMIMO）」と呼ぶこともあります。

これまでのSU-MIMOは、送信側と受信側の端末が１：１で通信を行うのですが、MU-MIMOの場合は、アンテナごとに異なる指向性を持った信号を、複数の端末に送信する1：ｎ、つまり複数ユーザー（クライアント）と同時に通信することが可能です。

従来のシングルユーザーMIMO（SU-MIMO）は、無線LANルーターに接続する端末が増えれば増えるほど、通信を切り替える手間が増えるので順番待ちが発生し、そのぶん通信速度が低下してしまいます。

この速度低下を防ぐのがMU-MIMOの機能であり、端末ごとに異なる電波を送信することで、速度低下を防ぎます。

受信側1つ当たりの最大通信速度が上がるわけではないですが、送信側が同時に送信できる端末が増えるので、システム全体の伝送速度を大幅に向上するメリットがあります。

MIMOとの違い

そもそもMIMO（マルチインプット、マルチアウトプット）という技術は、IEEE802.11nから採用された無線通信技術で、それまでとは比較にならないほどの優れた通信技術で、一気に速度が上がりました。

一つのデータを複数に分けて、一度に複数のアンテナでデータを伝送するマルチパス（多重波伝送路）が出来る技術です。

一般の通信は、SISO (シングルインプット、シングルアウトプット力)といい、一度に1つの空間的ストリームで送受信します。

MIMOとはその名の通り、送信側・受信側両方に複数の無線モジュールを使うことで、スループットおよび信頼性の向上を実現する技術です。

11nより前の無線LAN機器においては、アンテナを複数搭載していても、変調／復調を行う無線モジュール自体は1つであり、両方のアンテナが同時に使用されることはありませんでした。

これに対しMU-MIMOでは無線モジュールも多重化し、複数のアンテナを同時に使用するのがポイントです。

MU-MIMOは、複数の端末の接続を可能にしたことにより、同じ時間、同じ周波数で複数の端末へ干渉させることなく送信出来るので、親機の能力を最大限に出すことで、待ち時間が減り、速度の劣化を防ぐ事になります。

受信時の信号処理に大量の演算処理が必要となることがMIMO実装時の課題でしたが、信号処理回路の高速化、省電力化により実用化が可能となりました。

ルーターと端末が両方対応しているかチェックをMUMOより通信を高速化させるMU-MIMOを使用するためには、まず、ルーターと端末の両方が対応している必要があります。

つまり、MU-MIMOを利用するためには、無線LANルーターとスマホなどの端末がどちらもMU-MIMOに対応していなければならないのです。

またMU-MIMOは制御にアンテナを1本使うため、同時に送信可能なのはアンテナの本数から1本引いた数です。

たとえば4×4と記載してあるルーターの場合、同時通信は最大3台までです。

3台以上になると速度が低下してしまいます。ただし子機が2×2までしか対応していない場合は、「2×2」+「1×1」の2台までとなりますので注意しましょう。

Wi-Fiが遅いと感じたら、買い替える前にまずは対応しているかどうか確認しましょう。

MIMOは同一周波数帯を用いるので、周波数帯域を増やさなくても高速化できるメリットがあります。

一方で、送信される電波は合成波となり、これを通信したい情報にそれぞれ分離するためには演算が必要です。

そのため計算が複雑になり、アンテナの数が増えるほど消費電力も増えてしまうというデメリットも存在します。

また接続する端末の数が増えると通信速度が低下してしまいます。