ドコモが高速走行する複数のクルマと5Gミリ波で通信実験に成功　5G基地局を瞬時に切り替え　最大1.6Gbps相当での高速通信へ

NTTドコモは、時速90km以上で高速走行する複数の実験用5G通信端末に対して、複数の実験用5G基地局を連携させ、基地局を瞬時に切り替える実証実験を実施した。高速道路を移動中でも安定的かつ高速な 5G通信の実現につながるとしている。

その結果、通信端末2台に対して通信の効率として 1台当たり 4ビット/秒/Hz超を達成した。ミリ波を用いて安定した高速5G通信に成功したことになり、例えばドコモが 5Gで商用サービスを提供している 28GHz帯の400MHzの帯域幅を利用した場合は下り最大1.6Gbps相当で通信できる可能性につながる。

この実証実験は、2021年2月20日（土）～3月6日（土）に、茨城県の自動車走行のテストコースで行なわれた。コースに 5G基地局 3局を約200m間隔で設置し、通信端末を搭載した 2台の測定用車両を時速90kmから120kmで並走させ、通信する5G基地局を高速移動環境でスムーズに切り替えながら、複数の通信端末で安定した高速通信の実現性を検証した。(冒頭の写真)

「ミリ波」は高速通信だが、遠くに届きにくい

この実証実験に使用した「ミリ波」は高速・大容量の通信ができる性質を持つ一方で、電波が遠くに届きにくく、一つの基地局がカバーできるエリアが狭くなってしまう性質がある。そのため、特に高速移動環境では複数基地局が切り換えて連携することによって、広いエリアに提供される技術実証が必要となる。
また、電波を特定の方向に集中して放射する「ビームフォーミング機能」を用いることでミリ波を遠くまで届けることができるが、複数の通信端末に向けて電波を発射する際に互いのビームが干渉し、速度が低下してしまう場合があるため、速度低下を確認するための実証でもあったという。

この実証実験では、基地局と通信端末との間の通信の状態を詳細に推定することで、高速移動する通信端末を追従するように基地局の電波の向きを自動で制御する「デジタルビームフォーミング機能」を用いた。従来のビームフォーミング機能をデジタル化することで、複数の通信端末の同時通信を実現しながら高速移動に追従させ、最適に通信できる基地局を瞬時に選択して切り替えることが可能になる。
なお、本実証実験は総務省からの委託を受けて実施した「電波資源拡大のための研究開発（JPJ000254）」における「5G の普及・展開のための基盤技術に関する研究開発」の成果の一部が含まれており、本研究開発の目標の通信効率を達成した、としている。

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