「超高速・超大容量」な5G実現に向けた取り組み ――超広帯域ミリ波無線通信・Massive MIMO

Date: 
20 November 2015
Location: 
日本

5Gでは、IoTの普及に伴う端末数の増加、多様なサービスへの対応のため、10Gbpsを超える通信速度、LTEの約1000倍の大容量化が求められています。ノキアは、主要ベンダーの一社として、NTTドコモ様が進める様々な周波数帯を想定した5G通信技術についての実証実験のうち、『70GHz帯での超広帯域シングルキャリア+ビームフォーミング』実分野で共同実験に取り組んできました。

今回の展示では、NTTドコモ様との70GHz帯共同実験で実際に使用されている実験装置をノキアとして日本で初めて公開しました。奥が基地局ユニット、手前が移動端末ユニットとなっています。

2015年度からは、本格的に屋外環境でのフィールド実験を開始し、屋外スモールセル環境において移動端末が歩行速度 (約4km/h) で最適なビームを適応選択しながら、最大スループット2GHz以上を達成しています。

この日のライブデモにおいても、2Gbps超程度での高速データ通信を実現していることを確認することができました。

これまでミリ波は長距離での通信が困難で実用化が難しいといわれていましたが、NTTドコモ様との屋外フィールド実験において、基地局と移動端末間の電波伝搬距離が約200メートル程度であっても500Mbps超の高速データ通信を達成しました。

今後はミリ波装置のさらなる広帯域化や、大都市等様々な環境での屋外フィールド実験をNTTドコモ様と進めていく予定です。

Massive MIMO技術

高周波数帯を活用する上で必須となるのが、Massive MIMO技術です。高周波数帯では伝搬ロスが大きくなるため、ビームフォーミングによるロス補填が必要となるからです。Massive MIMOは、各アンテナ素子からの送信信号の位相制御や鋭い指向性を持つビーム生成により、高周波数帯での伝送効率を高める有力な技術です。

Experience Day 2015では、2015年4月のBrooklyn 5G Summitにおける3.5GHz帯ビームフォーミングデモで使用された多素子フェーズド・アレイ・アンテナを展示しました。256素子のアクティブアンテナを用いて、2次元で独立に制御可能な4ストリームのビームフォーミングを実現します。本アンテナは三菱電機様により開発されたものです。

今回の展示では、NTTドコモ様の協力により、ヘッドマウントディスプレイを通して電波の放射エリアを視覚的に確認できる「ビームビジュアライゼーション装置」を展示し、ミリ波の電波放射の世界を体感していただきました。

 

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