発表日:2022年12月05日

世界最高速度な無線通信エリア推定技術の開発に成功

〜IOWN時代の高品質でナチュラルな無線通信サービス創出に寄与〜

日本電信電話株式会社（本社:東京都千代田区、代表取締役社長:島田　明、以下「NTT」）と東京電機大学（本部:東京都足立区、学長:射場本　忠彦、以下、「電機大」）は、無線通信エリア推定に必須となる電波伝搬シミュレーションを世界最高速度で可能とする技術を開発しました。

6G/IOWN時代における高品質な無線環境の実現に向けて、無線通信エリア推定技術の一層の高度化が求められています。通常、無線通信エリア推定は無線通信方式のパラメータおよび動作を考慮した電波伝搬シミュレーションにより実施されています。本技術により、従来技術の100万分の1以上に計算時間が削減できるため、環境変化に対する無線通信エリアの変化を瞬時に推定できることとなります。これにより、6G/IOWN時代における無線の安定的な構築・運用の実現、さらにはそれを前提とした新たなサービス創出への寄与が期待されます。

本技術の詳細は2022年12月4日からブラジル・リオデジャネイロで開催されるIEEE（米国電気電子学会）の無線分野の難関国際会議として知られるGLOBECOM2022（Global Communications Conference）に採録されており、2022年12月5日に発表を予定しています。

1.背景

無線システムの品質を確保するためには、電波の送信機から発信された無線信号が空間を伝わってある一定以上のレベルで電波の受信機で受信されることが必要です。電波の送信機と受信機が直接見通せるような状況では電波のレベルは高く受信可能ですが、電波の送信機と受信機が直接見通せないような状況では、反射や回折により電波の受信レベルは低下してしまいます。このような場所においても無線システムの品質を確保するためには、電波伝搬に基づいた無線通信エリアの設計や制御を行うことが重要となります。さらに、送信機から受信機までの空間に存在する複数の経路を経由して受信される電波を雑音レベルまで把握することにより、無線システムの性能を限界まで引き出すことが可能となります。

近年、無線システムに要求されるユースケースは、周囲の構造物の配置が時々刻々と変化するなかで無線システムを搭載したセンサーやロボットなどが動き回る産業用ユースケースなど、複雑な環境へ拡大しています。このような複雑な環境においても様々なデバイスが接続された無線システムそれぞれが安定した通信品質を維持するためには、状況の変化に即応できる高精度な電波伝搬シミュレーションが必要です。

電波伝搬シミュレーション手法として世界中で広く使われているレイトレース法（※1）は、電子的にモデル化された建物や什器などの構造物に対して電波の反射や回折現象を考慮して、場所固有の受信レベルの推定につながる伝搬損失を高精度に計算する手法です。レイトレース法のアルゴリズムは、送受信アンテナ間の反射点や回折点を含む電波が飛ぶ経路となる伝搬路探索が基本となります。そして、伝搬する距離による電波の減衰のほか、経路上で発生する反射や回折などによって発生する付加損失が考慮されます。無線信号が複数の伝搬路を通り受信機へと到来するマルチパス環境では、ひとつひとつの伝搬路に対してこれら伝搬路探索と反射や回折などの作用について計算を行う必要があります。

＊以下は添付リリースを参照

リリース本文中の「関連資料」は、こちらのURLからご覧ください。

添付リリース

https://release.nikkei.co.jp/attach/645359/01_202212051355.pdf