NEC、ミリ波5Gアンテナを分散設置する新技術を開発

　NECは、5Gのミリ波周波数帯（28GHz帯）の有効活用に向け、ミリ波の分散アンテナ技術を開発し、同技術を活用してNEC玉川事業場の実験室で実証実験を行い、高速・大容量通信と安定した通信品質の両立に成功した。同社によると、ミリ波の分散アンテナ技術は業界初という。

技術開発の背景

　同技術を開発した背景には、5Gは4Gと比較して10倍以上の高い周波数帯を用いるため、その性質上、特に屋内では壁や設置物による遮蔽・干渉などによる通信品質低下が発生しやすく、多数の基地局を設置して通信品質を確保する必要がある。また、住居や工場など設置スペースに制限がある場所では、同時に基地局の小型化も求められる。

新技術の概要

　NECが開発した新技術は、5Gミリ波（28GHz帯）の無線子局（Radio Unit）において、分散したアンテナ素子間のデジタル協調技術を開発し、ミリ波による屋内モバイル通信の課題である、伝搬路の遮蔽や回折などの問題を解決する。

　同技術は、多数の独立したアンテナを組み合わせて制御するMassive MIMOを応用したもので、ミリ波の高速・大容量通信を安定した通信品質で実現する、NECの独自技術という。

　また、分散配置したアンテナとコントロールユニットの接続に、複数の信号をひとつにまとめる周波数多重機を用いることで、アンテナとコントロールユニット間を高周波ケーブルや光ケーブルで接続する場合に懸念される、減衰・同期・電源供給などの課題を解決するとともに、ミリ波アンテナの設置をより容易にする。

　さらに、NECの超小型マイクロ波通信システム「iPASOLINK（アイパソリンク）」で培った回路設計・実装技術によりアンテナの小型化（8素子搭載で5×2cm程度）を実現している。

NEC玉川事業所で実証実験

　実証実験はNEC玉川事業所の実験室行われ、実験用に構築したシステムで、8か所に分散設置したアンテナ、アンテナを制御するコントロールユニット、それらを制御するベースバンド処理装置などから構成した。

実証実験イメージ

　実証実験では、NECが従来からサブ6GHz帯およびミリ波帯で開発してきたデジタルビームフォーミングを28GHz帯のアンテナにも適用し、電波の空間合成および多重化を行うことで、高速・大容量通信に加えて伝搬路の安定化も実現した。

　また、壁や設置物による遮蔽、反射波による干渉などの厳しい伝搬環境や、複数端末が近接した環境でも安定した通信を実現したという。

　NECは、実証実験の結果を現地時間1月26日～1月29日まで米国テキサス州サンアントニオで開催される「IEEE Radio Wireless Week 2020」にて発表するほか、2月24日～2月27日までスペイン・バルセロナで開催される「MWC Barcelona 2020」で展示する。