世界初、39GHz帯での無線アクセスバックホール統合伝送の屋外実験に成功

今回の実験は、信号処理装置、レンズアンテナで構成される5G基地局と、5G中継基地局との間のバックホール通信、5G中継基地局と5G移動局との間のアクセス通信を同一周波数帯において実現し、5G基地局のカバレッジ外に位置する5G移動局との無線通信を、5Ｇ中継基地局を介して行うというもの。2018年4月16日から4月27日に神奈川県横浜市みなとみらい21地区において実施した。

今回の実験では、5Gの発展技術として将来的な標準化に向けて検討が進められている、無線アクセスバックホール統合伝送技術を実証した。メタマテリアルを応用したレンズアンテナを用いて、電波を特定の方向に集中して送信するビームフォーミングを活用し、アクセス伝送とバックホール伝送との間の干渉を低減して同時伝送を実現した。

また、無線伝送時間が短くなるように実験装置を設計し、アクセス伝送区間の上下リンク、バックホール伝送区間の上下リンクをすばやく切替えて伝送することを可能にした。加えて、アクセス伝送とバックホール伝送の無線品質に応じて、各伝送区間に割り振る無線リソースを調整し、無線アクセスバックホール統合伝送を効率化した。

これにより、5G基地局から5G中継基地局を介して、5G移動局までのパケット伝送遅延を1.6ミリ秒まで短縮することに成功。さらに、5G基地局のカバレッジ外のエリアに対して、5G中継基地局を介したミリ波伝送により、約650Mbpsの無線通信が可能となることを実証し、無線アクセスバックホール統合伝送がミリ波通信のカバレッジ拡大に寄与することを明らかにした。

今回実証した無線アクセスバックホール統合伝送により、ビル陰となるエリアが多く存在する都市部において、比較的容易にカバレッジを拡大することが可能になる。さらに、光ファイバーの敷設が難しい離島や山間部などへ本技術を導入することで、そのような地域においても5Gによる高速・大容量かつ低遅延な無線通信を実現することも期待できるという。