最大4ビーム多重に対応したミリ波チップを開発：5G基地局の無線子局向け

富士通は、最大4ビーム多重に対応可能な5G（第5世代移動通信）無線子局（RU）向けの「ミリ波チップ」を開発した。この素子を搭載したRUは、従来に比べ装置サイズを半分以下にでき、消費電力も30％削減できることを確認した。

[馬本隆綱，EE Times Japan]

RUの装置サイズは半分以下に、消費電力も30％削減

　富士通は2023年8月、最大4ビーム多重に対応可能な5G（第5世代移動通信）無線子局（RU）向けの「ミリ波チップ」を開発したと発表した。この素子を搭載したRUは、従来に比べ装置サイズを半分以下にでき、消費電力も30％削減できることを確認した。

　富士通は、NEDO（新エネルギー・産業技術総合開発機構）が実施する「ポスト5G情報通信システム基盤強化研究開発事業／ポスト5G情報通信システムの開発（委託）」において、2020年6月から2023年6月まで、RUを高性能化するための技術開発に取り組んできた。

　従来のミリ波チップでは、1つの素子で1ビームを生成していた。このため、RUでビーム多重を実現するためには、複数個の素子を用いる必要がある。これにより装置が大きくなり、消費電力も増えるなど、いくつかの課題があった。

　そこで富士通は、マルチビーム多重に対応したミリ波チップを開発した。具体的には、4つの入力信号を中間周波数（IF）帯回路によって集積、4つのIF帯入力信号について振幅と位相を、それぞれ独立して制御する。その上で、4つのIF帯信号をミリ波帯に変換すると同時に合成。この合成信号を1つのミリ波帯高出力増幅器で、より大きく変換させることにより、最大4ビーム多重を実現した。

　開発したミリ波チップを富士通製RUに実装し、4ビーム多重での電波発射を行った。この結果、従来型のRUに比べ装置サイズは半分以下で、10Gビット/秒以上の高速かつ大容量通信が行えることを確認した。小型で消費電力を抑えたミリ波RUを実現できることが分かった。

従来の素子を用いたRU（左）と、開発した素子を搭載したRU（右）との比較［クリックで拡大］ 出所：NEDO、富士通

　富士通は2023年8月から、開発したビーム多重技術を搭載した基地局装置の開発に取り組む。そして、2024年度中にもRUを商用化し、グローバル市場でビジネスを展開していく。さらに、開発した技術を基地局用親局（CU／DU）装置にも適用していく予定である。