ソフトバンクと東京工業大学は10月6日、5G基地局と衛星通信地球局の下り回線の電波干渉を抑圧する「システム間連携与干渉キャンセラー」の試作装置を開発し、室内の疑似環境での実験に成功したと発表した。
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「システム間連携与干渉キャンセラー」の試作装置
5G向けにソフトバンクに割り当てられている3.9GHz帯の一部は、先行利用されている衛星通信の下り回線（衛星から地球局に向けて送られる信号）と重複しているため、3.9GHz帯の基地局を設置・運用する際には干渉対策が必須となる。
従来の対策は、衛星通信地球局のある地域を避けて置局したり、送信電力を弱めたり、指向性制御によって衛星通信アンテナのある方向に5Gの電波が届きにくいようにしたりといった「衛星通信アンテナに5Gの電波が届かないようにする」方法が中心である。しかし、状況によっては地球局から50km以上の離隔距離が必要になる場合もあり、このアプローチではエリア整備への影響も大きい。
そこで、衛星通信地球局からみて衛星信号と5G信号が混在した状態であっても、干渉信号を除去して元の衛星信号を得られるようにする装置が今回発表された「システム間連携与干渉キャンセラー」である。つまり、実現すれば従来ほどの離隔距離を取らなくても地球局周辺地域でも5Gのエリア整備が可能になる。
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システム構成のイメージ図
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室内実験時のシステム構成
大まかなシステム構成としては、まず5G基地局側で送信信号を分岐させ、片方は遅延装置を介して5G基地局へ、もう片方はDASと呼ばれる装置を通じて光ファイバー経由で地球局側の装置へと送る。地球局側に設置された干渉キャンセラー装置は、DASから受け取った5Gのレプリカ信号を元に逆位相の5G干渉キャンセル信号を作る。
簡単に言えば、干渉キャンセラー装置が基地局から直接取り除くべき電波の答えを得ることで、干渉除去に必要な演算能力を最小限にし、効率的な機器構成で実現できることが特長のひとつとなる。また、干渉キャンセラー装置は衛星通信アンテナから衛星通信無線装置への経路に直接介在するわけではなく、横から干渉キャンセル信号を合成する立場となっており、衛星通信の信号を直接扱うわけではなく遅延も与えないという点においても、衛星通信事業者側に負担をかけない仕様となっている。
補足として、5G基地局側で遅延装置を入れるのは有線での5Gレプリカ信号の伝送速度を電波の到達速度が超えないようにするための措置である。
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室内実験の様子
今回行われた室内実験は疑似的な衛星信号／5G信号発生装置を用いて、各機器をケーブルで接続し、40MHz幅の疑似衛星信号と100MHz幅の疑似5G信号の干渉を再現して行われた。次の段階として、今後はこの装置を活用するための無線局免許を申請し、屋外の実環境で有効性を実証するという。
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干渉キャンセラーの有無による違いをスペクトラムアナライザで比較
