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 モバイルWiMAX3.9世代携帯電話次世代PHSIEEE 802.20IEEE 802.11n──。現在,数多くの次世代ワイヤレス方式が提案されている。実はこれらの次世代ワイヤレス方式はどれも,2種類の基本技術を採用している。ODFM(直交周波数分割多重)技術と,マルチアンテナ技術である。今回は,後者のマルチアンテナ技術に焦点を当てて,その仕組みと効果を解説する。

 マルチアンテナ技術とは,基地局側か端末側,あるいはその双方に複数のアンテナ設置して伝送する無線技術のことである。送信信号や受信信号に一定の処理を加えることで,伝送速度を高速化したり,伝送品質を高めたり,伝送距離を延ばしたりする。マルチアンテナ技術は,空間上の信号の通り道を増やす効果がある。有線通信に例えると,シングルアンテナでは1本だった伝送ケーブルが,マルチアンテナによって複数本に増えたようなイメージだ。

 ワイヤレス通信を高速化する方法は大きく二つある。一つは,データを電波に変換する変調技術を改良して,帯域幅当たりの伝送速度を高速化する方法。先ほど紹介したOFDMはこちらのアプローチといえる。

 もう一つは,帯域幅そのものを広げるという方法。ただし,周波数帯域は限られているため,それぞれの無線分野で使える帯域(無線チャネル)はあらかじめ決められている。ところがマルチアンテナを使うと,帯域幅を広げるのと同等の効果が得られる。この効果が見込めるからこそ,次世代の高速ワイヤレス技術はこぞってマルチアンテナを採用しているのである。

 マルチアンテナで実現する代表的な技術としては,「アンテナ・ダイバーシティ」,「ビーム・フォーミング」,「MIMO」(multi-input multi-output)がある(図1)。以下では,それぞれの特徴と効果を見ていくことにしよう。

図1●送信や受信に複数のアンテナ(マルチアンテナ)を利用する無線方式が増えている
図1●送信や受信に複数のアンテナ(マルチアンテナ)を利用する無線方式が増えている
通信品質を高める技術である「空間ダイバーシティ」や「ビーム・フォーミング」,通信速度を高速化する技術である「MIMO」などの採用が進んでいる。
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