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【業界トピックス】5Gと4G LTEを同一周波数帯内で共存、KDDI総合研究所が新技術の実証実験に成功

5Gと4G LTEを同一周波数帯内で共存、KDDI総合研究所が新技術の実証実験に成功

 KDDI総合研究所は、5Gと4G LTEを同一周波数帯内で共存させる新たな技術の実証実験に成功したと発表した。
 同技術を使うことで、帯域分割のように既存システムの帯域を削減することなく、状況に応じて4G LTEと5Gを同一周波数帯内に柔軟に割当てることが可能になり、周波数利用効率が最大化されるという。
 また、周波数移行の過渡期において、どちらかのシステムにユーザが偏ることにより発生する通信品質劣化を防ぎ、ユーザの通信品質を最適化することができるとしている。
 
 技術開発に至った背景として、5Gでは低遅延・高信頼性という特性を活かし、コネクティッドカーのような広いエリアを必要とするサービスが検討されていることがある。広いエリアがカバーできる低い周波数帯を使用するためには、現在4G LTEで使用している周波数を5Gへ移行する必要がある。
 周波数移行の1つの方法として既存システムの帯域を削り、新しいシステムに帯域を割り当てる方法(帯域分割)があるが、システム間でユーザ数の偏りがある場合などは周波数利用効率が悪くなり、ユーザの最大スループットが低下するなどの問題がおきるため、周波数帯域内での柔軟なシステム間の共存が必要となる。
 また、4G LTEと5Gの共存は3GPP Release15で議論が行われ、共存を実現するための仕様が策定・定義されたが、その実証はされていなかった。
 
 KDDI総合研究所は、シールドルーム内で実験システムを使い実際に4Gと5Gの無線を出力し、Release15で策定された仕様に基づいて4G LTEと5Gを共存させて実証したところ、策定された仕様の範囲内では、4G LTEの参照信号と5Gの同期信号がぶつかることにより発生する干渉が確認されたという。
 そこで、干渉の原因となる4G LTEの参照信号を抑制する手法を新たに考案し、4G LTEの既存機能であるMBSFN機能を応用することでシステム間の干渉を抑制可能であることを実証したとのこと。
 
 今後について、KDDI総合研究所は、実用化に向け想定される様々な課題について実証実験をおこない、標準化活動を含め研究開発を進めていくとしている。