原田博司 情報学研究科教授、水谷圭一 同助教、野田華子 アンリツ株式会社技術本部先進技術開発センター長らの研究グループは、2020年以降に導入が検討されている第５世代移動通信システム（5G）で利用可能なマルチキャリア変調信号を用いた広帯域アンテナ近傍界測定システムを開発しました。このシステムにより、指向性の周波数特性を従来と比較して100倍程度高速に取得することが可能となり、今後ますます加速する第5世代移動通信システムの研究・開発への貢献が期待されます。
研究者からのコメント
従来アンテナの指向性特性の取得に無変調波が用いられており、変調波それも携帯電話システムで用いられている実信号を用いることは皆無でした。本成果はアンテナ特性測定技術の技術者と通信方式の研究者という普段交流が少ない人々が集い、得られた画期的な成果です。当研究室では今後もシナジー効果が得られる異分野のパートナーとの共同研究を促進し、新領域の創出に努めていきます。
概要
2020年以降導入が見込まれている第5世代移動通信システム（5G）では、現在の移動通通信システム（4G）に比べ、より広帯域な周波数成分を持つ信号を用いることが想定されています。また、多数のアンテナ素子から構成されるアンテナを用いた通信技術の導入も想定されており、これまで以上に、正確にアンテナの指向性を把握することが重要となってきています。
本研究グループは、第５世代移動通信システムで利用可能なマルチキャリア変調信号を用いた広帯域アンテナ近傍界測定システムを開発しました。このシステムは、アンテナから送信されるマルチキャリア変調信号を近傍界領域でスペクトラムアナライザ（SPA）により受信し、受信信号内の基準信号（RS, Reference Signal）情報を用いることで、一度の測定で変調帯域内の周波数毎の指向性を取得することができます。例えば、マルチキャリア変調信号として帯域幅5 MHzのLTE信号を用いて測定した場合、周波数を変えながら繰り返し測定をする必要がないため、従来と比較して100倍程度の高速な測定を実現することが可能となります。
図：マルチキャリア変調信号を用いた広帯域アンテナ近傍界測定システム
