夢の大容量通信「5G」をどこでも快適に。NTTドコモと屋外実験を実施

写真は研究中の分散アンテナ(富士通川崎工場にて)

自動運転や遠隔医療など、IoT時代に必要な「5G」の条件とは?

近年、自動運転できる自動車の開発も活発に進められていますが、目的地まで安全にナビゲートするには5G環境が大前提です。このように、交通、スマートシティをはじめ、農林水産、医療などの分野での利活用や新ビジネスの創出において第5世代移動通信システム「5G」が期待されています。

アナログ携帯電話が民間で普及し始めた1980年代の第1世代から、携帯電話とそれを支える通信技術は日々進化しています。デジタル化「2G」を経て、高速・高品質のマルチメディア情報への対応「3G」が整備されました。さらに、ネットワークのブロードバンド化が移動通信にも広がり、スマートフォンやタブレットなどで動画でもストレスなく楽しめる「4G」が、現在の主流な通信環境となってきました。

移動通信システムの進化(注1)

そして、これから必要とされるのが「5G」です。5Gでは、「超高速」「大容量」だけでなく、「多数同時接続」や「低遅延・高信頼」といった、利用者誰もが使いたい時に快適に安心して利用できる通信環境を実現することが求められています。身につけるものや家電など、あらゆる「モノ」がネットワークにつながるIoT時代を迎えるからです。2020年の実現に向けて、世界各国で研究開発や実証など活発に取り組まれています。

富士通は、総務省からの受託研究として、5G実現に向けた「超高密度マルチバンド・マルチアクセス多層セル構成による大容量化技術」の研究開発を進めています。また、2014年5月には、株式会社NTTドコモ(以下NTTドコモ)と5Gに関する実験で協力することに合意し、積極的に取り組んでいます。

(注1)総務省情報通信審議会情報通信技術分科会携帯電話等高度化委員会第17回資料より抜粋

超高密度分散アンテナが実現する大容量化技術

このたびNTTドコモと共同で、分散アンテナ基地局の配置の違いによる屋外伝送実験を実施しました。

4.5GHz帯の周波数(帯域幅200MHz)を利用し、4素子で構成されたアンテナを4カ所に分散配置した基地局と、16素子で構成された集中配置の基地局において、8人のユーザーが同時に歩行している環境を模した電測車(8素子のアンテナを搭載し、時速5kmで移動)を使い、それぞれの基地局から実験区間内で得られるシステム容量を計測しました。

実験環境

実験の結果、アンテナを分散配置した基地局では、最大で5Gbps、平均で3.8Gbpsのシステム容量を得ることができ、集中配置の基地局と比べ、安定的に高いシステム容量を得られることが分かりました。分散配置した基地局間で協調伝送(注2)することで、基地局アンテナ間のデータ干渉が抑えられ高いシステム容量が得られると同時に、樹木などの電波遮蔽物があっても通信が途切れにくくなり、より安定した通信品質を確保できます。

実験結果:端末における受信特性

(注2)複数の基地局が連携をとり、信号を送ること

2020年の5G実現に向けて

富士通は、今後も超高密度分散アンテナ技術の研究を進め、様々な環境でのフィールド実験をNTTドコモと共同で進める予定です。また、現在の1,000倍以上の大容量化や、10Gbpsを超えるデータ通信速度の実現、センサーネットワークなどのM2M通信の普及に伴うデバイス数の増加への対応などを目指しています。

引き続き、5G技術の確立に貢献し、2020年以降の5G実用化に向けて取り組んでいきます。


本実験には、総務省からの委託を受けて実施した「第5世代移動通信システム実現に向けた研究開発」の成果の一部が含まれています。