「Wi-Fi」の根幹技術【後編】
無線LANの「ダウンリンクMU-MIMO」と「アップリンクMU-MIMO」の違いとは?
無線LANを高速化する技術「MU-MIMO」には「ダウンリンクMU-MIMO」と「アップリンクMU-MIMO」がある。両者はどう違うのか。
無線LANで使用される用語に、「下り」(ダウンリンク)と「上り」(アップリンク)がある。ダウンリンクは無線LANアクセスポイント(AP)が送信側で、クライアントデバイスが受信側となる場合のデータ伝送を指す。エンドユーザーがWebサイトからプログラムをダウンロードする場合がダウンリンクだ。アップリンクはクライアントデバイスが送信側で、APが受信側となる場合のデータ伝送を指す。エンドユーザーが動画ファイルをインターネットの動画サイトにアップロードする場合がアップリンクだ。
無線LANを高速化する技術である「MU-MIMO」(マルチユーザーMIMO)の正しい理解のために、アップリンクとダウンリンクについて説明した。「MIMO」は「Multiple Input Multiple Output」の略称で、複数のアンテナを使って送信用と受信用に複数の空間ストリーム(通信経路)を使用する技術だ。MU-MIMOは複数のクライアントデバイスでこのMIMOを利用できる。
MU-MIMOのダウンリンクとアップリンクの違い
MU-MIMOは無線LAN規格「IEEE 802.11ac」(Wi-Fi Allianceによる名称は「Wi-Fi 5」)で最初に導入された。この時のMU-MIMOは、APからクライアントデバイスにデータ伝送するダウンリンクのみに適用可能だった。ここでは「ダウンリンクMU-MIMO」と呼ぶ。クライアントデバイスからAPに対してデータ伝送できるのは、単一のクライアントデバイスに限られていた。「南下する道路は4車線あるが、北上する道路は1車線のみの高速道路」を想像すると分かりやすいだろう。
これと似たデータ伝送の方式として「アップリンクSU-MIMO」がある。SUはシングルユーザーを表す。この方式でも複数のアンテナを持つ単一のクライアントデバイスが同時に複数の空間ストリームを使ってAPにデータを送信できる。ただし複数のクライアントデバイスが同時にAPにデータを送信することはできない。
無線LAN規格を策定する標準化団体のIEEEは、Wi-Fi 5に「アップリンクMU-MIMO」を搭載しようとしたが、断念した経緯がある。アップリンクMU-MIMOは非常に複雑な技術だ。アップリンクMU-MIMOがデビューするのは「IEEE 802.11ax」(Wi-Fi Allianceによる名称は「Wi-Fi 6」になる。
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