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NECと東京工業大、5Gミリ波を高速化するフェーズドアレイ無線機開発に成功

5Gミリ波帯で256QAMによる偏波MIMOの通信は世界初

 日本電気(NEC)は、東京工業大学 工学院 電気電子系の岡田健一教授と共同で、5Gの高度化に向けた偏波MIMOに対応するミリ波帯フェーズドアレイ無線機の開発に成功した。同じ周波数帯域幅で比較すると、従来に比べて通信速度を二倍に高速化するという。

 5Gの高速化のための方法の一つに、単一のアンテナから二つの独立した偏波信号を送受信する偏波MIMOが存在するが、従来の回路方式では二つの偏波信号が混信して信号品質が劣化してしまい、十分に通信速度を向上できない課題があった。

 共同研究では、偏波信号間の混信を無線機回路内で打ち消すことで、信号品質を改善して通信速度を向上させる新たな回路方式の開発に成功した。この回路方式によって製作した28GHz帯フェーズドアレイ無線機で変調精度を7.6%から3.2%へと改善し、256QAMによる偏波MIMOでの通信に世界で初めて成功したという。この無線機は、安価なシリコンCMOSプロセスで製作されている。

 開発した回路は5G向けの各種無線通信機器に搭載可能で、高い周波数利用効率と装置の小型化を両立し、ミリ波帯の5G普及や高度化に貢献するという。

 研究成果は、6月15日にオンライン開催される国際会議Symposium on VLSI Cir cuits 2020で発表する。発表論文は、同国際会議の注目論文に選定されている。研究は、総務省委託研究「第5世代移動通信システムの更なる高度化に向けた研究開発(JPJ000254)」の成果の一部。