5台の端末を同時接続、周波数利用効率がLTEの2.5倍に：ミリ秒オーダーの低遅延で

情報通信研究機構（NICT）ワイヤレスネットワーク総合研究センターは2018年8月20日、周波数利用効率を大幅に向上する新たな無線アクセス技術「STABLE」を開発。横須賀リサーチパーク（YRP）にて屋外伝送実験を行った結果、周波数利用効率を従来の2.5倍に向上できることを確認したと発表した。

[村尾麻悠子，EE Times Japan]

端末5台を同時接続

　情報通信研究機構（NICT）ワイヤレスネットワーク総合研究センターは2018年8月20日、周波数利用効率を大幅に向上する新たな無線アクセス技術「STABLE（ステーブル：Simultaneous Transmission Access Boosting Low-latEncy）」を開発し、神奈川県の横須賀リサーチパーク（YRP）にて屋外伝送実験を行った結果、周波数利用効率を従来の2.5倍に向上できることを確認したと発表した。

5台の端末を同時に接続するイメージ 出典：NICT

　今回の実証実験を行ったSTABLEは、5台の端末局が同一周波数、同日時間領域を使用し、小サイズのデータ（20バイト程度）をミリ秒オーダーで伝送できる技術だ。複数の端末局が同一周波数、同一時間領域を使用すると、基地局ではそれらの端末からの信号が重なって受信される。NICTが開発した干渉抑圧・除去技術を基地局に実装することで、各端末から送信されたデータを復元できることを実験にて確認した。その結果、現行のLTE方式の上り回線と比較し、周波数利用効率を約2.5倍に向上できたという。

　従来のLTE方式の上り回線では、同一周波数、同一時間領域で基地局アンテナ1本当たり1台の端末しか収容できなかった。そのため、同一周波数、同一時間領域を使用するためには、端末間の干渉を軽減するために、複数アンテナによる空間分割多元接続などを用いてきた。

　STABLEは、こうした多元接続技術を用いなくても周波数共用を行えるが、多元接続技術との併用も可能なので、さらなる周波数利用効率の向上も図ることができるとする。

今回NICTが開発した無線信号構成の概要 出典：NICT

STABLEと、LTE方式の遅延時間の比較 出典：NICT

　5G（第5世代移動通信）の用途の1つに、多数の端末を接続する超多数接続があるが、そこでの要件は100万台/km²となっている。NICTは、STABLEにより、その要件を超える162万台/km²の接続密度が理論上可能になったとする。

横須賀リサーチパーク（YRP）での屋外伝送実験の様子 出典：NICT

　さらに、今回の実験で使用した干渉抑圧・除去技術は処理遅延が小さいことも特長だという。屋外伝送実験では、この処理遅延を含め、4ミリ秒未満の遅延で、5台の端末から送信された信号を全て復元できることを確認した。これにより、5Gにおいて、超多数接続をミリ秒オーダーの遅延で実現する無線システムの実現が期待できるという。

　NICTは今後、周波数利用効率を最大4.5倍まで向上することを目指すとしている。