NTTとNEC、遮蔽を気にしないミリ波分散MIMOの実証に成功

今回は「NTTとNEC、遮蔽を気にしないミリ波分散MIMOの実証に成功」についてご紹介します。

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　NTTとNTTドコモ、NECは10月31日、世界で初めて遮蔽（しゃへい）を気にせず接続を維持する28GHz帯（ミリ波）分散MIMO（Multi-Input Multi-Output）の実証実験に成功したと発表した。工場など多数の遮蔽物がある環境でも安定した高周波数帯無線による大容量通信の実現が期待される。

　高周波数帯の無線通信は、遮蔽物による減衰が大きく、安定した大容量通信を行うためには、1つの基地局から多数のアンテナを分散配置（分散アンテナ）し、移動端末に対して複数方向から無線を伝送する高周波数帯分散MIMOが有力な解決手段だという。ただ、高周波数帯で所要の無線伝送距離を確保するには、アンテナから特定方向に電波の放射を集中させる必要があり、通信環境に応じて分散アンテナを選択する動的な無線伝送制御が必要になるという。

　今回の実証では、NECが分散MIMOシステムで移動端末の位置を予測し、適切な分散アンテナを選択する技術を開発し、通信エリア内での無線の伝搬状況や移動端末の位置などの環境情報を分散MIMOシステム自身が把握し、環境に応じて基地局の分散アンテナを動的に切り替えることを検証した。この技術では、分散MIMOシステムがエリア内の各位置で各分散アンテナの無線品質を持続的に測定して最適な分散アンテナを学習しておく。

　運用時には、分散MIMOシステムが各分散アンテナの無線品質を随時観測し、過去の移動端末の推定位置から機械学習で未来の移動を予測し、次の無線品質情報を取得するまでの移動端末位置と最適な分散アンテナを予測する。これにより、端末が移動する際に遮蔽物で急に無線の伝送性能が低下したり切断したりする可能性がある場合でも、事前に予測した端末位置を基に分散アンテナを選択して、無線伝送を継続できるとしている。

　実験では、20ミリ秒ごとに無線の品質情報を取得し、時速15キロで端末が移動する環境において、従来方式だと端末が柱で遮蔽される位置に到達した際に受信強度が平均13デシベル程度低下したのに対し、今回の技術では5デシベル程度の低下に抑制され、通信が瞬間的に断絶するのを回避できるが確認された。

　また3社は、NTTとNTTドコモが考案した分散MIMOシステム内で取得可能な無線の品質情報から遮蔽物の位置を推定する無線センシング技術や、次世代通信インフラ「IOWN」における光と無線の融合技術「A-RoF」（Analog Radio over Fiber）の伝送の基礎実証も行った。

　今後は28GHz帯よりもさらに高い周波数帯での実証や、人体など遮蔽物が変動する環境などにおける実証を進めていくという。