端末間2cmでも干渉しないビーム形成技術：キスしても5Gの通信速度を落とさないために!?（1/2 ページ）

三菱電機は、5G（第5世代移動通信）用アンテナ向けのマルチビームフォーミング技術として、近接ビーム間での干渉が起こしにくくする「マルチビーム多重技術」を開発したという。従来端末同士の距離が数メートル以内であればビーム間の干渉により通信速度低下を招いたが、新技術では端末同士が2cm程度しか離れていない場合にも通信速度を維持できるという。

[竹本達哉，EE Times Japan]

16ビームによる空間多重

　現在、標準化が進められている第5世代移動通信（5G）は、ピークデータレートを20Gビット／秒（以下、bps）にする方向で検討が進められているという。20Gbpsの高速データ転送を実現するためには、8GHzもの通信帯域が必要になるとされる。現行の4Gの通信帯域は、20MHz幅の周波数を2空間多重させ「40MHz」（＝20Mz×2空間）となっている。これに対し、5Gでは、500MHz幅の周波数を、16空間多重させ、8GHz（＝500MHz×16空間）の通信帯域を確保する方向で技術開発が進められている。

5G（第5世代移動通信）と4Gの要求条件比較 （クリックで拡大） 出典：三菱電機

　電波を16の空間に分割、多重化させるには、超多素子アクティブフェースドアレイアンテナ（APAA）を16個使い、16個のビーム状の電波を形成する必要が生じる。

　16空間多重に対応したAPAAは、既にいくつか開発され、三菱電機も2015年に44GHz帯域／500MHz幅対応のAPAA16個で構成するアンテナシステムを開発し、NTTドコモとの共同実験で16ビーム空間多重での伝送を確認している。

5GでのAPAAを用いたビームフォーミングによる空間多重イメージ （クリックで拡大） 出典：三菱電機

端末間数メートルで速度低下

　ただ、これまでのAPAAは、ビームとビームの距離、すなわち、ビームの先にある端末間の距離が近い場合に、ビーム間で干渉が起こったり、干渉を防ぐためにビームの信号電力を落としたりするため、通信速度の低下を招いた。三菱電機によると「これまでは、端末間の距離が数メートル以内になれば、速度低下が生じた」という。

従来マルチビーム技術が抱えた課題 （クリックで拡大） 出典：三菱電機

　今回、三菱電機が開発したマルチビーム多重技術は、近接した端末であっても通信速度を落とすことなく、高速通信を維持できるよう、こうした近接ビーム干渉を抑える新たな技術だ。これまで一定（線形）だったビームの形を、状況に応じ（非線形に）変えることで、干渉を抑える。

開発したマルチビーム多重技術のイメージ （クリックで拡大） 出典：三菱電機