ソフトバンク、独自アンテナ技術を用いたテラヘルツ無線の実証実験に成功

ソフトバンクは2024年6月4日、独自のアンテナ技術の活用により、300GHz帯テラヘルツ無線を用いた、屋外を走行する車両向けの通信エリアを構築する実証実験に成功したと発表した。

走行車両向けの通信エリアを構築する実証実験の様子

走行車両向けの通信エリアを構築する実証実験の様子

これにより、固定通信や近距離通信といった用途での活用が多く想定されていたテラヘルツ無線のユースケースとして、走行する車両向けの高速通信という新たな用途の実現の可能性を示すことができたとしている。

車両向けテラへルツ通信のイメージ

車両向けテラへルツ通信のイメージ

テラヘルツ無線は、5Gで利用されるミリ波帯と比べてより広い周波数帯を利用する。テラヘルツ無線の周波数帯は電波の伝搬損失が大きいことから、実用化のためにはビームを細くして電力を集中させ、電波を遠くまで飛ばす研究が進められてきた。通信可能な距離を伸ばすことで、光ファイバーの代替技術として、光ファイバーの敷設が困難なエリアにおける高速通信などへの活用が期待されている。

ソフトバンクは、テラヘルツ無線を移動通信として利用するための研究開発を進めており、これまでに屋外での通信エリア構築の検証に成功し、見通し外でもテラヘルツ通信ができる可能性があることを確認している。しかし、端末向け通信での活用には、常にビームを追従するシステムの開発が必要となるため、装置の複雑化や端末を追従する精度が課題となっていた。また、既存の移動通信の基地局のようにエリアを広げようとすると、電力が分散してしまうため、テラヘルツ無線の通信エリアがかなり小さくなってしまうという課題もある。

そこでソフトバンクは、通信エリアを車道のみに限定することで、電力の分散を防ぎ、通信可能なエリアを広げることができると考え、屋外を走行する車両向けのテラヘルツ無線通信エリアを構築する実証実験を行った。

実験風景

実験風景

今回の実証実験は、ソフトバンクの本社ビル(東京都港区)付近の道路上で実施した。送信側は、地上約10mの高さにある歩行者用デッキに、コセカントアンテナを取り付けた基地局相当の無線機を設置し、5Gの変調信号を300GHzに変換して送信した。受信側は、コセカントアンテナを取り付けた測定車に、300GHzを5Gの周波数に変換する機材を搭載して、歩行者用デッキの下を通る直線道路上を実際に走行しながら5Gの信号の測定を行った。

コカセントアンテナ

コカセントアンテナ

実証実験では、車の走行速度を徐行から道路の制限速度である時速30kmまで変化させながら測定したが、いずれの場合も基地局の近くから道路の突き当たりまでのおよそ140mの区間において、走行中でも常に安定して試験信号を受信・復調できることを確認した。今回は道路の長さの制限により140mまでの測定になったが、通信不可となる電力まで余裕があるため、さらに長距離のエリア化が可能であるとしている。

受信電力の分布

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