一陸特令和4年2月無線工学(A)問12

2022-03-30 2022-03-28

問題

次の記述は、無線LANや携帯電話などで用いられるMIMO(Multiple Input Multiple Output)の特徴などについて述べたものである。 (　　)内に入れるべき字句の正しい組合せを下の番号から選べ。

(1)：MIMOでは、送信側と受信側の双方に複数のアンテナを設置し、送受信アンテナ間に(　A　)の伝送路を形成して、空間多重伝送による伝送容量の増大の実現を図ることができる。
(2)：例えば、ある基地局からある端末への通信(下りリンク)において、基地局の複数の送信アンテナから異なるデータ信号を送信しつつ、端末の複数の受信アンテナで信号を受信し、(　B　)により送信アンテナ毎のデータ信号に分離することができ、新たに(　C　)を増やさずに伝送速度を向上させることができる。

MIMO(multiple-input multiple-output、マイモ)は、送信機、受信機に複数アンテナを設置することで、マルチパスフェージング環境下での高速通信を実現する手法です。

無線LANや4G、5Gなどの無線通信に採用されています。

送信側、受信側双方に複数アンテナを設置した場合のデータ伝送イメージを下記に示します。

それぞれのアンテナからデータ(シンボルs₁、s₂、s₃、s₄)を送ることを考えてみましょう。

例として、一番上のアンテナに着目してみます。

理想的には、s₁を送るアンテナから、s₁を取り出すアンテナへ対してのみ、データを送信できれば理想的です。

しかし、そのまま送っただけだと、s₁を取り出すアンテナではs₂、s₃、s₄の信号も受信してしまうため、混信(干渉)してしまい、データを区別できません。

そのため、送信側および受信側で信号処理(データの加工)を施すことで、データを分離しているのです。

これを空間多重伝送といいます。

MIMOの空間多重伝送によって、データを複数個、同時に送ることができるため、高速通信を実現できるのです。