100万個のデバイスをつなげる5G通信方式を世界へ

あらゆるモノがネットにつながる「IoT」時代に向けて今、無線通信技術の研究開発が加速している。世界では、東京オリンピック・パラリンピックが開催される2020年をめどに、第5世代(5G)移動通信システムの実用化で、研究者らが鎬を削っている。

その年、通信量(トラフィック)は現在の1000倍になるだろうといわれている。5Gネットワークはこの負荷に耐え、4K/8K映像を遅滞なく伝送し、膨大な数のデバイスで同時接続を実現することが求められている。自動運転とともに語られるコネクティッドカー(つながる車)も、社会インフラも、AR(拡張現実)/VR(仮想現実)を駆使した遠隔医療も、商品の製造・流通現場も、ウェアラブル端末も、スマートハウスやスマート農業・畜産もつながる。

次世代ネットワークでは、1平方kmあたり100万個のデバイスの通信を可能とする5G方式の模索が始まっている。通信量の増大に対応すべくセンサ同士の通信や中継方式が様々に提案され、ITU-R(総務省サイト参照)の要求を満たす方式の提案が世界各国から行われている。日本では、電波産業会の無線インターフェース提案検討会において、ITU-Rへ提案すべき5G方式を受け付けていたという。

京都大学の研究グループは、100万チャネル以上の超多重化を可能とする通信方式の実現性を明らかにした。同方式は、カオス理論を基礎とした非周期的性を持つ信号を用いる伝送システムの研究を背景とする――概周期周波数配置(APFA)という新コンセプトに基づいている。シミュレーションの結果、ITU-Rが要求する多重通信レベルに対応でき、伝送速度が端末によって異なるセンサーネットワークにも適用できることが分かったという。

電子情報通信学会(IEICE)誌に掲載された同方式は、5G無線インターフェース(IMT-2020無線インターフェース)の本邦提案候補として正式提案された。

100万チャネル以上を繋ぐ5G通信方式を提案

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