世界初、屋外環境で通信容量20Gbpsを超える5Gマルチユーザ通信実験に成功~2台同時接続で1台平均10Gbps超の通信速度を実現~

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2 22, 2016

株式会社NTTドコモ(以下、ドコモ)とエリクソン・ジャパン株式会社(以下、エリクソン)は、2016年2月17日(水)に神奈川県横須賀市のドコモR&Dセンタで、15GHz帯を用いた屋外環境での第5世代移動通信方式(以下5G)通信実験をおこない、両社がめざす5Gの目標性能のひとつである受信時最大10Gbpsを超える通信速度の無線データ通信に成功いたしました。さらに、2月21日(日)に同環境で実施したマルチユーザ通信実験では、世界で初めて20Gbpsを超える通信容量の無線データ通信に成功いたしました。

10Gbpsを超える高速通信を実現するには、連続した広い周波数帯域幅の確保に適している高周波数帯の利用が想定されておりますが、一方で、周波数は高くなるに従って電波の波長は短くなり、遠くまで伝搬しなくなる特性があるため、10Gbpsを超える高速通信では、高周波数帯でより遠方に電波を届かせることが課題になっていました。

本屋外実験は、ドコモとエリクソンが共同で仕様を策定し、エリクソンが設計、製造した実験用の無線基地局と携帯電話端末に相当する移動局装置を用いて実施しました。

実験では、基地局アンテナから複数のビームで、それぞれ異なるデータを同時に伝送し、通信速度を向上させる「マルチビームMIMO」を利用することで、10Gbpsを超える無線データ通信を実現しました。また、64個のアンテナ素子でビームを作り、電波の放射エリアを特定方向へ集中させる「ビームフォーミング」によって電波をより遠くへ届かせることで、これまでの約7倍となる70m以上※の距離の端末への10Gbpsを超える通信速度の無線データ通信を実現いたしました。

さらに、2台の移動局装置を同時接続するマルチユーザ通信実験では、受信時最大20Gbpsを超える通信容量の無線データ通信を実現しました。

なお、実験概要は以下の通りです。

※1つの無線基地局と2つの移動局装置によるマルチユーザ通信実験の1つの移動局装置において。

屋外環境での5G通信実験概要

1. 実験目的

両社がめざす5Gの目標性能のひとつである移動局装置1台あたり10Gbpsを超える無線データ通信を実際の利用環境に近い屋外環境で実証する。さらに、同環境でマルチユーザ通信実験をおこない、20Gbpsを超える通信容量の無線データ通信を実証する。

2. 実験のポイント

    • 受信時最大10Gbpsを超える通信速度を実現
      基地局アンテナから複数のビームで、それぞれ異なるデータを同時に伝送し、通信速度を向上させる「マルチビームMIMO」を利用することで、10Gbpsを超える無線データ通信を実現。
    • 通信容量20Gbpsを超える5Gマルチユーザ通信を実現
      「マルチビームMIMO」を用いて、4台の基地局アンテナから複数のビームで2台の移動局装置に対し、同時に同一周波数を使用したデータ送信をおこない、受信時最大20Gbpsを超える通信容量の無線データ通信を実現。

<実験の様子>

  • 受信時最大10Gbpsを超える通信速度で、70m以上の距離でのデータ通信を実現
    1ビームあたり64個(2ビームで128個)のアンテナ素子を搭載した装置を2台用いて電波の放射エリアを特定方向へ集中させる「ビームフォーミング」により、70m以上の移動局装置へ10Gbps、120m以上の移動局装置で9Gbpsを超える通信速度での無線データ通信を実現。
    ※1つの無線基地局と2つの移動局装置によるマルチユーザ通信実験の1つの移動局装置において。

<実験の様子>

3. 実験概要

(1) 実験場所:ドコモR&Dセンタ(神奈川県横須賀市)
(2) マルチビームMIMOによるストリーム多重数:1移動局装置(ユーザ)あたり4ストリーム
(3) 同時接続移動局装置数:1または2

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