世界初の双方向300GHzテラヘルツ伝送に成功
2022年6月29日
早稲田大学
千葉工業大学
岐阜大学
日本電気株式会社
高速近接無線技術研究組合
世界初の双方向300GHzテラヘルツ伝送に成功 Beyond5G/6Gネットワークの構築に向けて
【表:https://kyodonewsprwire.jp/prwfile/release/M106389/202206283132/_prw_PT1fl_C4zICzoL.png】
【概要】
早稲田大学理工学術院の川西哲也(かわにしてつや)教授の研究グループは、千葉工業大学、岐阜大学、日本電気株式会社、高速近接無線技術研究組合と欧州の7研究機関:ブラウンシュヴァイク工科大学、フラウンホーファー応用固体物理研究所、シュツットガルト大学(いずれもドイツ)、ドイツテレコム(ドイツ・チェコ)、リール大学(フランス)、Siklu Communications(イスラエル)、VIVID Components(イギリス)と共同で、世界初の300GHz帯双方向リアルタイム伝送実験に成功しました。
【画像:https://kyodonewsprwire.jp/img/202206283132-O2-Hd7N0Tj6】 図1:ブラウンシュヴァイク工科大学構内のOker TowerとITセンター(距離160m)を結ぶ無線装置 ブラウンシュヴァイク工科大学Thomas Kürner教授提供
【研究の背景】
移動通信システムの基地局を接続するためのネットワーク(バックホール・フロントホール(※1))において、従来システムでは光ファイバが用いられることが一般的ですが、将来の移動通信ネットワークであるBeyond5G /6Gシステム(※2)では莫大な数の基地局が必要となるため、その一部を高速テラヘルツ無線が担うことが期待されています。本研究成果はBeyond5G/6Gネットワークへのテラヘルツ通信の適用可能性を示します。
【研究成果】
ドイツ・ブラウンシュヴァイク工科大学構内にて300GHz帯双方向リアルタイム伝送実験(伝送距離160m)を実施しました(図1、2参照)。双方向通信で実際のネットワークに接続可能な無線伝送装置の動作実証はこの帯域では世界初です。今回開発した無線伝送装置は8.64GHzx2の帯域幅を用いて、伝送速度20Gb/sx2(双方向)に対応しています。帯域幅の拡張により、さらなる高速化も可能です。また、通信規格IEEE802.15.3(※3)に準拠した信号形式での伝送実験にも成功しており、世界初の実証例となります。本規格は日欧連携で策定を主導したもので、バックホール・フロントホールへの適用可能性を示唆しています。
【研究プロジェクトについて】
本研究成果は欧州委員会のHorizon2020、および国立研究開発法人情報通信研究機構(NICT(エヌアイシーティー))の委託研究「大容量アプリケーション向けテラヘルツエンドトゥーエンド無線システムの開発(ThoR: TeraHertz end-to-end wireless systems supporting ultra high data Rate applications)」(研究期間:2018年7月1日から2022年6月30日まで)の一環として実施したものです。6月29・30日開催のThoRプロジェクトの最終ワークショップ*にて、上記実験のデモンストレーションおよび研究成果の紹介をいたします。
*ThoRプロジェクトに関するワークショップを2022年6月29・30日にブラウンシュヴァイク工科大学(ハイブリッド形式)にて開催。詳細は以下のURLを参照下さい。
https://www.tu-braunschweig.de/ifn/institut/thor-and-meteracom-workshops#c792700
https://www.tu-braunschweig.de/fileadmin/Redaktionsgruppen/Institute_Fakultaet_5/IFN/bilderifn/Startseite/Agenda_ThoR.pdf
Agenda_ThoR.pdf
ThoR and Meteracom Workshops
【今後の展開】
早稲田大学、千葉工業大学、岐阜大学は ThoRプロジェクトの成果をベースとして日欧連携をさらに発展させ、テラヘルツ通信を用いたネットワーク実現を目指したNICTの委託研究「欧州との連携による300GHzテラヘルツネットワークの研究開発」を昨年度から実施しております。長期にわたり屋外で動作させることが可能な小型のテラヘルツ無線伝送装置を開発します。さらに、複数のテラヘルツ無線伝送装置を連携させ、悪天候時にもおいても安定的な高速データ伝送を可能とする技術を開発します。
【各機関の主な役割】
早稲田大学:研究の統括、ミリ波・テラヘルツ変換部の開発、悪天候時の性能解析
千葉工業大学:テラヘルツアンテナ・伝搬の評価
岐阜大学:伝送実験の統括、アンテナ評価
日本電気株式会社:ユースケース検討、テラヘルツ増幅器開発、悪天候時の性能解析
高速近接無線技術研究組合:ミリ波帯(60GHz帯IEEE802規格準拠)モジュール開発
ブラウンシュヴァイク工科大学:研究の統括、伝送シミュレーション、伝送実験
フラウンホーファー応用固体物理研究所:300GHz帯半導体デバイス製作
シュツットガルト大学:300GHz帯半導体デバイス設計、伝送実験
ドイツテレコム:システム構成検討、伝送実験
リール大学:光による基準信号発生、伝送システム構築
Siklu Communications:ミリ波帯(70/80GHz帯)モジュール開発
VIVID Components:研究管理、広報
【画像:https://kyodonewsprwire.jp/img/202206283132-O7-949uAX8g】 図2:ブラウンシュヴァイク工科大学構内建物屋上に設置された世界初の実データ伝送可能な双方向テラヘルツ無線装置 ブラウンシュヴァイク工科大学Thomas Kürner教授提供
【用語解説】
※1 バックホール・フロントホール
携帯電話の基地局間を結ぶネットワーク。バックホールは無線通信で伝送するデジタルデータをやりとりするネットワークを指す。フロントホールは無線機本体とアンテナを分離して狭いビルの屋上など様々なところにアンテナを置くことを可能とするために期待されている技術で、無線機本体で作られた電波の波形をアンテナまで伝える役割を担う。役割としてテレビ本体とアンテナをつなぐケーブルと同じであるが、要求される性能が高いため現在では光ファイバが用いられることが多い。
※2 Beyond5G/6G
最近サービスがはじまった移動通信システムは第5世代(5G)とよばれている。これに対して、次世代システムとしてBeyond5Gさらには 第6世代(6G)移動通信システムの開発が進められている。
※3 IEEE802.15.3規格
ブルートゥースや無線 LAN で有名な IEEE802 規格の 1 つ。
井上咲楽がオズワルド畠中佑との破局発表、交際2年半「収録がある中で嘘をつくことが心苦しく」
田中道子、フジ競馬番組で結婚生報告「ご祝儀馬券狙っております」とハッピーオーラ全開
「チンピラのしたっぱみたい」42歳元天才子役が”再激変”ショット公開し自虐
南部虎弾さん18歳下の妻「生涯現役貫いてやってくれた。それが自慢の旦那」19年には腎臓提供
解散だけじゃなかった悲劇 元プラス・マイナス兼光、34年残る新居ローンに加えて火の車納車
えなこ、カラフルなビキニ姿で体育座り「太もも内側にホクロ…」「まーじで天使」
ヒロミ「留学生は最短区間のみ」の高校駅伝新ルールに「世界の差とかを感じた方がいい」
44歳美女タレント、地元で“うなぎ店開店”検討を表明し支援の声相次ぐ
元プラス・マイナス兼光 妻と2人、Xで知ったコンビ解散「1度も会わず、しゃべらず」
ダルビッシュ有、日米通算200勝かかる登板試合が悪天候ため順延 代替試合にスライド登板
何があった!?「エアコン」が想定外の壊れ具合!投稿者に話を聞いた
玉置浩二の妻、青田典子(53)の現在がとんでもない事になっていると話題に
大谷翔平が不運な判定で2度見逃し三振 「えん罪退場」で話題の球審は引き揚げる大谷にブチギレ
ヒカル、浮気相手とのLINE流出にドン引きの声「キモすぎる」「吐きそう」
吉野家が「マスク外し強要疑惑」でプチ炎上、店員さんに聞いてみると……
岡本夏生(56)、1600日ぶりにブログを更新した現在が衝撃
元めちゃイケメンバーの三中元克(32)現在は何をしているのか調べてみた!
時代劇の常識を覆す!仇討ち・無礼討ちの厳格なルール
マンション刺殺、被害者は19歳大学生の女性 大阪・枚方
ユーチューバーもこう氏、元彼女・成海瑠奈について赤裸々告白
何があった!?「エアコン」が想定外の壊れ具合!投稿者に話を聞いた
岡本夏生(56)、1600日ぶりにブログを更新した現在が衝撃
玉置浩二の妻、青田典子(53)の現在がとんでもない事になっていると話題に
ユーチューバーもこう氏、元彼女・成海瑠奈について赤裸々告白
ヒカル、浮気相手とのLINE流出にドン引きの声「キモすぎる」「吐きそう」
元めちゃイケメンバーの三中元克(32)現在は何をしているのか調べてみた!
ガーシー、またも綾野剛の暴露写真でネット歓喜「この写真見て笑っちゃう」
完全にダマされた! 『ラヴィット!』あのちゃん“事故レベル”大暴走は『水ダウ』遠隔操作のしわざだった ネットも納得
大谷翔平が不運な判定で2度見逃し三振 「えん罪退場」で話題の球審は引き揚げる大谷にブチギレ
73歳神田正輝「旅サラダ」生放送で“12歳下俳優”から呼び捨てされ激論
井上咲楽がオズワルド畠中佑との破局発表、交際2年半「収録がある中で嘘をつくことが心苦しく」
田中道子、フジ競馬番組で結婚生報告「ご祝儀馬券狙っております」とハッピーオーラ全開
「チンピラのしたっぱみたい」42歳元天才子役が”再激変”ショット公開し自虐
解散だけじゃなかった悲劇 元プラス・マイナス兼光、34年残る新居ローンに加えて火の車納車
ヒロミ「留学生は最短区間のみ」の高校駅伝新ルールに「世界の差とかを感じた方がいい」
44歳美女タレント、地元で“うなぎ店開店”検討を表明し支援の声相次ぐ
えなこ、カラフルなビキニ姿で体育座り「太もも内側にホクロ…」「まーじで天使」
南部虎弾さん18歳下の妻「生涯現役貫いてやってくれた。それが自慢の旦那」19年には腎臓提供
元プラス・マイナス兼光 妻と2人、Xで知ったコンビ解散「1度も会わず、しゃべらず」
ダルビッシュ有、日米通算200勝かかる登板試合が悪天候ため順延 代替試合にスライド登板