新アンテナで道路沿いにテラヘルツ無線エリアを構築、6G時代に向けたソフトバンクの実証実験を見学

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ソフトバンクは6月4日、独自のアンテナ技術を用いて、300GHz帯のテラヘルツ無線で屋外を走行する車両向けの通信エリアを構築する実証実験に成功したと発表した。

今回は、ソフトバンク本社付近の道路上で行われた実証実験を見学する機会に恵まれたので、新技術の概要と実験の様子をお伝えする。

テラヘルツ通信の難しさ、そして車両向けのユースケースを選んだ理由

テラヘルツ通信とは、従来の無線通信に使われてきた周波数よりも高い100GHz～1THz程度の帯域を活用し、より広い帯域幅を得ることで高速な無線通信の実現目指す取り組み。比較的実現に近い範囲としては、450GHzあたりまでは通信利用に向けた国際的な動きが具体化している。

Beyond 5G／6Gに向けて研究が進められている分野のひとつであり、ソフトバンクでも2017年頃から取り組みをスタートし、産学連携による実験や独自のアンテナ開発などを進めてきた。

電波と光の中間に位置するテラヘルツ波を無線通信に用いる上では、従来扱ってきた周波数との伝搬特性の違いが課題となる。簡単に言えば直進性が高く障害物の影響を受けやすくなり、その扱いにはミリ波以上の困難が立ちはだかる。

同社は2021年にテラヘルツ通信による動画伝送実験を行ったが、その際は送信機から受信機まで20cmほどの距離であったものの、片方の機器を少しでも動かすと伝送が止まってしまうほど、ビームが細くチューニングがシビアなものとなっていた。

今回の実験は、そんな「点」でしか扱えなかったテラヘルツ通信を、道路に沿う形の「線」に近い面でのエリア構築に近付ける一歩だ。

もちろん、将来的な理想としてはスマートフォンのような携帯端末に収まれば可能性が広がることは確かだが、今回の想定ユースケースとしてはV2X、つまり車両と道路上に設置された機器の通信をまずターゲットとした。

その理由は、今後コネクテッドカーや自動運転で次世代通信のニーズが生まれると期待される分野であることと合わせて、装置の小型化や省電力化などのハードルが携帯端末よりは一段下がり、実現の目処が付けやすいということでもある。

約140mの直線道路をエリア化、受信電力的にはまだ余裕がある？

記者らに公開された実証実験の環境としては、ソフトバンク本社付近の直線道路上にかかる歩道橋の上に送信機を設置し、受信機を乗せたバンが約30km/hでその下を通過し走っていくという状況。5G NRの信号を300GHzに変換して送受信し、受信側では商用5G環境でも用いられるエリア測定器を用いて走行地点ごとの受信電力を記録していく。