ミリ波などの高周波数帯は高速通信が可能なため、駅のホームや競技場、待ち合わせ場所など人が集中する場所への設置を多く行われていますが、一方でその特性として直進性が強く、ビルや樹木などの影響を受けやすい性質を持つため、他の周波数帯と同様にビルの屋上などにアンテナを設置する場合はミリ波帯の通信エリアが狭いエリアに点在して形成され、連続・緻密な展開には多くの基地局投資が必要です。

合わせて基地局の設置場所の確保に加え、バックホールとなる光ファイバー回線の敷設およびその運用コストも課題となっています。その反面、5Gの普及や今後の6Gに向けてトラフィック（データ通信利用量）の継続的な増加が見込まれるため、ミリ波を含む高周波数帯の活用は必要不可欠であり、これらの課題解決が世界的に求められています。今回、こうしたことから新たにミリ波エリアを飛躍的に拡大する無線中継技術を開発したとのこと。


この技術は受信したミリ波基地局の電波の中継網を中継器自体が自律的に形成してミリ波エリアを効率的に拡張する特長を備えており、この技術に搭載されている中継器は相互に連携してメッシュ状に繋がってミリ波エリアの拡張を可能とします。また中継器装置は電源供給だけで動作してバックホール回線も必要がないため、設置が容易であるだけでなく、オペレーションコストの大幅な削減も実現できます。

合わせて中継器の徹底した小型化と軽量化を行い、街路灯などへの設置を可能としているということです。さらにこの技術のフィールドでの性能確認を目的に東京都が推進する「つながる東京」展開方針の下で東京都と新宿区が保有する街路灯および地下出入口などに合計22台の中継器を設置して2024年10月から試験を実施した結果、西新宿地区の約600メートル四方の範囲において既存のミリ波のカバー率と比較して道路のカバー率を33％から99％に拡大したことを確認したとしています。

新たに開発された技術の中継器は「自律的なエリア形成」および「中継ルートの最適化」、「小型軽量」の3つの特長を備えており、試験では中継器で送信した電波が同一基地局から送信される電波とは干渉しないため、電波干渉の設計を省略した上でミリ波エリアを拡大できることを確認したということです。なお、KDDIはリ波中継技術開発、本試験の企画・実行、京セラはミリ波中継器（装置）開発を担当し、両社は今後も5Gの高度化技術の拡大・普及に取り組み、高品質な通信サービスの提供と利便性向上に取り組むとしています。

＜自律的なエリア形成＞
従来の中継技術では基地局から受信するアンテナをドナー面、増幅して送信するアンテナをサービス面と役割を決める中継方法が一般的であり、エリアを構築する上では基地局に対して各アンテナの役割と指向方向を調整する必要がありました。

これに対して新たに開発された中継器では各アンテナでドナー面とサービス面の両機能を具備してミリ波基地局から受信したアンテナ面をドナー面としてその他アンテナをサービス面として動的に切り替えることによってミリ波エリアの自律的なエリア形成と効率的なエリア拡張を実現します。

これにより、中継器同士が網目のように繋がってメッシュ状にエリア構築を可能とします。さらにこの特長によって従来の中継器で必要とされたアンテナの役割・送受信方向の調整を不要とし、中継器の設置場所の自由度を高めるとともに工事設計の簡略化を実現しています。


＜中継ルートの最適化＞
中継器は複数の方向から受信するミリ波電波のうちの最も無線品質の良い中継ルートを選択してメッシュ状のエリアを形成し、ミリ波基地局または隣接の中継器から受信する信号の劣化を検知した場合に最適な中継ルートを計算して瞬時に切り替えを行います。また建物建設や樹木などの環境変化により中継ルートが遮蔽された場合も常に最適な中継ルートを自律的に選択して最適化を行います。


＜小型軽量＞
中継器は小型（縦216mm、横216mm、高さ246mm）で、重さ4.9kgであり、一般的なミリ波用の基地局に比べて大きさと重さを約7割削減しました。これにより、設置性が向上しただけでなく、景観や環境への負荷も低減され、街路灯などへの設置が可能になりました。







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