世界初、通信電波を用いた距離測定に基づく60GHz帯無線LANと5G/LTEのシームレス切り替え実験に成功 ～フォーミュラカーを用いた実証実験による、超高速移動環境における通信断回避を実証～

発表のポイント：

無線LANなどの非移動体無線通信システムを移動体端末に適用しようとすると、そのエリア端で特性が劣化し通信断してしまう課題に対し、高周波数帯無線の性質である通信電波を用いた距離推定で、非移動体無線通信システムのエリア端を検出して事前に通信を移動体無線通信システムに切り替えることで、通信断を回避するシームレス切り替え技術を考案
フォーミュラカーを用いた実証実験により、超高速移動環境において通信断を回避できることを実証
移動環境においても通信断を恐れず非移動体無線通信システムを利用することが可能となり、移動体端末におけるさらなる無線通信の大容量化を期待

　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」）、は、通信電波を用いた距離推定により非移動体無線通信システムである60GHz帯無線LAN（WiGig※1）と移動体無線通信システムである5G/LTEとをシームレスに切り替える技術を考案するとともに、フォーミュラカーを用いた超高速移動環境下においてその実証実験に成功しました。
　本技術は、従来、屋内など移動範囲が限定的な移動体端末のみ利用可能だった高周波数帯非移動体無線通信システムを、移動体無線通信システムとシームレスに組み合わせることにより、高速移動列車やドローンなどの広範囲に移動する移動体端末においても利用を可能とする技術です。本技術により移動体端末においても高周波数帯非移動体無線通信システムを移動体無線システムのオフロード先として利用することが可能となり、無線通信の大容量化が期待できます。
　なお、本技術については2024年5月16日（木）～17日（金）に開催予定の「つくばフォーラム2024※2」にて紹介します。

1．背景
　IOWN※3/6G時代における無線通信大容量化の手段として、ミリ波帯、サブテラヘルツ帯など従来より高い周波数帯に加えて、無線LANなどスポット的に大容量通信が実現できる非移動体無線通信システムを活用して、無線通信を大容量化していくことが期待されています。
　これらの期待に対応できる高周波数帯を用いた非移動体無線通信システムの一つとして、WiGig※1があります。WiGigは無線LANの60GHz帯版であり、1周波数チャネルで最大4.62Gbit/s※4の無線伝送が可能な非移動体無線通信システムです。ただし、一つの基地局でサービスを提供できるゾーンは移動体無線通信システムと比較して狭く、かつ通信が完全に途絶してからでないと接続先基地局や通信方式の切り替えができない問題により、ドローン、車、高速列車など広範囲を高速に移動する移動体端末に対して非移動体無線通信システムを活用することは困難でした。
　この問題に対してNTTでは、まず非移動体無線通信システム自体を移動体端末に対応させること、つまり非移動体無線通信システムの基地局切り替えを通信断なく行うことを目的として、WiGigの通信電波を用いた端末位置測位に基づいて適切な基地局切り替えタイミングと切り替え先を指示制御する基地局切り替え制御技術※5と、複数無線部の連携制御により基地局切り替え中の通信断を回避する端末主導動的サイトダイバーシティ制御技術※6を考案し、フォーミュラカーを用いた超高速移動環境において、その有効性を実証しました（※5、※6）。
　しかしながら、上記問題は移動体端末が非移動体無線通信システムのエリアを出るときにも顕在化します。すなわち、現在接続中の基地局に対して接続を維持しようとする非移動体無線通信システムの性質により、その接続が切断し完全に通信が途絶してからでないと移動体無線通信システムへの切り替えが行われないため、一時的にネットワークとの通信が切断される課題がありました（通信断：図１）。このように、移動体端末において非移動体無線通信システムを活用して無線通信を大容量化するためには、非移動体無線通信システム自体を移動体対応させるだけでなく、移動体無線通信システムとのシームレスな連携を実現する制御技術が必要でした。