三菱電機(jī)開發(fā)出維持5G通信速度的新技術(shù)

　　即使在早高峰的車站站臺(tái)上，也可以實(shí)現(xiàn)人均幾Gbit的無線通信——。三菱電機(jī)面向第5代移動(dòng)通信系統(tǒng)(5G)開發(fā)出了這種技術(shù)。即使在交通擁堵時(shí)等終端僅相距4cm的狀態(tài)下，通信速度也不容易降低。該技術(shù)在有望用于5G的“有源相控陣天線(Phased Array Antenna)(APAA)”的“多波束成形”技術(shù)中用來減少波束間的干擾。

　　5G的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)在正由移動(dòng)通信相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化團(tuán)體“3GPP”研究制定。其中的關(guān)鍵條件是最大合計(jì)傳輸速度要達(dá)到20Gbit/秒。要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，需要采用將電波集中到各通信終端，與多個(gè)終端同時(shí)通信的多波束成形技術(shù)(圖1)。

　　三菱電機(jī)一直致力于將過去用于人造衛(wèi)星的APAA用于移動(dòng)通信。該公司的APAA通過對(duì)來自并行配置的多元件天線的電波利用模擬電路改變相位，來實(shí)現(xiàn)多波束成形(圖2)。

　　采用APAA的多波束成形技術(shù)面臨的課題是降低各波束之間的干擾。以前也通過在形成波束之前在數(shù)字部分進(jìn)行預(yù)編碼(Precoding)來解決該問題。以前采用的“對(duì)角化預(yù)編碼技術(shù)”存在的問題是：當(dāng)接收電波的多個(gè)終端靠近時(shí)，波束之間就會(huì)產(chǎn)生干擾，導(dǎo)致通信速度降低(圖3)。

　　因此，三菱電機(jī)開發(fā)出了“非線性多重對(duì)角化預(yù)編碼技術(shù)”。除了容許相鄰波束干擾，形成高增益波束之外，還通過采用非線性運(yùn)算去除相鄰波束的干擾來避免相鄰波束的干擾問題(圖4、5)。在模擬中，即使終端之間僅相距2cm，也可以保持4臺(tái)終端合計(jì)20Gbit/秒的通信速度(圖6)。

　　三菱電機(jī)將于2018年度采用此次的技術(shù)實(shí)施5G通信系統(tǒng)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，目標(biāo)是2020年實(shí)現(xiàn)實(shí)用化。