NTTドコモ(ドコモ)とAGCは1月26日、5G（第5世代移動通信方式）のさらなる高度化「5G evolution」と6G（第6世代移動通信方式）に向けて、メタサーフェス(任意の誘電率・透磁率を実現する人工媒質)技術によりミリ波帯（28GHz帯）の電波を屋外から屋内に誘導する「メタサーフェスレンズ」のプロトタイプを開発したと発表した。

  • メタサーフェスレンズ（透明化処理前）

今回両社が開発した28GHz帯向けメタサーフェスレンズは、メタサーフェス基板上の小さな素子に複数の形状を持たせ、適切に配置することで窓ガラスを通るミリ波を屋内の特定の場所（焦点）に集めることができるというレンズだ。

窓ガラス全面を通る微弱な電波を焦点に集めることで電力を高めることができるため、焦点位置にリピーターやリフレクターなどのエリア改善ツールを置くことで、屋外の基地局アンテナによる建物内のエリア化が実現できるとしている。

  • 利用シーンイメージ

またフィルム形状のため、屋内側から窓ガラスに貼り付け、屋外基地局アンテナからの電波を屋内に引き込むことが可能。さらに、このメタサーフェスレンズは、LTEやsub-6帯などの他の周波数に影響を与えないように設計されているといい、他の帯域と並行してミリ波のエリア改善が可能。

なお両社は、2020年12月18日にドコモR&Dセンタにて、同メタサーフェスレンズを用いることで窓ガラスを通るミリ波を屋内の特定の場所に集め、屋内での受信電力を向上させる実証実験を成功させている。それだけでなく、屋内で複数のリピーターやリフレクターを使うこと、および将来は端末の移動に追従することも視野に焦点位置の制御機能も検証し、単焦点から2焦点へ切り替えられることの実証している。

さらに、AGCのガラス電波透過構造設計技術により、遮熱性を損なわずにミリ波が透過するように設計した遮熱機能を持ったガラスとメタサーフェスレンズとを組み合わせることにより、本来は電波を通さない遮熱ガラスでも屋内でのミリ波の受信電力を向上できることを実証したとのことだ。両社は今後も5G evolutionや6Gのエリア構築手法の確立をめざし研究・開発を進める方針だ。