テンミニッツTV|有識者による1話10分のオンライン講義
ログイン 会員登録
テンミニッツTVは、有識者の生の声を10分間で伝える新しい教養動画メディアです。
すでにご登録済みの方は
このエントリーをはてなブックマークに追加

「Sub6」の免許制度化で大きく進展するローカル5Gの利用

Beyond5G・6Gで進む情報通信の民主化(7)今後のローカル5G予測その1

中尾彰宏
東京大学大学院情報学環 教授
情報・テキスト
2020年に5Gから利用できる新しい周波数帯「Sub6」が免許制度化されたことで、2021年からはこの利用が大きく進展することが予想される。では具体的に今後ローカル5Gで何が起こるか。そのためには何が必要となってくるのか。ここからの3話で、2021年のローカル5G予測として、主に3つの可能性に迫る。一つ目は、ローカル5G運営主体の密集に伴う干渉調整技術の必要の高まりについて語る。(全9話中第7話)
時間:08:09
収録日:2021/01/27
追加日:2021/04/28
タグ:
≪全文≫

●「Sub6」の免許制度化で利用が大きく進展する


 それでは現場発から分かるカスタマイズの要件についてお話をします。

 今回のシリーズ講義の本題である「ここからどういった革新が生まれていくか」ですが、そのことにつながっていくこととして、ローカル5Gをこのように実際のユースケースで使っていく過程において、われわれは多くの知見を得ています。

 2020年の暮れのローカル5Gの普及研究会でも話をしましたが、2021年ローカル5Gで何が起こるか。どのようなことが必要となっていくかについて話をします。

 ひと言でいうと、Sub6の免許制度化が行われましたので、この利用が大きく進展することが予想されています。


●ローカル5G運営主体の密集には干渉調整の技術が必要


 一つ目ですが、われわれが整備したローカル5Gの基地局が低廉化していきますと、ローカル5Gの運営主体が多く増えていくことが予想されます。ローカル5Gの運営主体が増えますと、隣接する運営主体が密集してしまうことも考えられます。ただしWi-Fiのように乱立することは起こりません。つまり、これは免許制によって実施されますので乱立することはないということですが、非常に隣接したところで整備が進むということも考えられます。

 例えばスライドの図が示すように、ローカル5G-A、B、C、Dといった運営主体がそれぞれ非常に密集した地域で運用をしたいと考えるかもしれません。この場合、ローカル5Gの干渉調整の技術が必要となってきます。ご存じの通り、ローカル5Gの「Sub6」も周波数帯は限られた資源となりますので、ここをうまく利用していく、すなわち干渉調整によってうまくお互いが協力しながら使っていく必要があります。

 スライドのローカル5Gの周波数の絵でいいますと、Sub6を細かく、フレキシブルにスライスしていく必要が生じます。ここは300MHzしかありませんので、ここをうまくスライスするということは、その運営主体によって細かくお互いが干渉しないように使っていくことを意味します。


●安価でフレキシブルな狭帯域フィルターが必要


 そのためにはどのような技術が必要かといいますと、狭帯域のフィルターが必要となっていきます。無線の話になりますので詳しいところは割愛しますが、狭帯域フィルターとはどういうものかというと、周波数によって通過できる電波の電力を調整するフィルターのことです。

 例えば、4.6から4.9GHzのローカル5Gの周波数帯を細かく区切っていくためには、スライドのようなフィルターを準備して、運用主体が中央周波数CFの1、2、3といったバンドを中心とした電力(通過する周波数の電波)を制御したいと考えた場合、このような中央周波数やその幅を自由に設定できてロスも少ない、そして作成も簡単な手法が必要となります。

 現在、実際にスライドのような狙った中央周波数、パスバンド幅で狭帯域フィルターをつくろうとすると、非常に高価な特注の狭帯域フィルターが必要となってきます。

 われわれは、このような狙った周波数帯、狙ったパスバンドで狭帯域フィルターを自前でつくるためにはどのようにしたらいいかということについて研究を進めています。

 こちらは電磁波シミュレーションです。このような電磁波シミュレーションをすることによってどのような狭帯域フィルターをつくればいいかということが分かります。


●将来的には自前の狭帯域フィルターがつくれるようになる


 ただし実際にこれを金属でつくると非常にコストがかかってしまいますので、このような狭帯域フィルターが将来的には簡単に、自分たちでつくることができるようになるのではないかと考えています。

 例えば3次元プリンターです。安価なもので(現時点で)15万円程度出せば非常に高精度な造形ができるプリンターが手に入ります。次に金属板と金属箔テープです。また、意外と思われるかもしれませんが、トイレの洗剤です。それから電池と電線です。これを使いまして、スライドのように造形した狭帯域フィルターをつくる。これは樹脂ですので、電波は透過してしまいます。これに小学校のときに習った電解によって金属板から溶け出した銅とかアルミを表面にメッキしていくということにチャレンジしています。

 実際には、3次元プリンターで打ち出した樹脂の部品にトイレ洗剤と金属板で電解メッキを施しまして、金属メッキされた樹脂部品が出来上がります。

会員登録すると資料をご覧いただくことができます。