ホワイトスペースに対応した小型軽量なLTEフェムトセル基地局を開発

2015年5月26日

国立研究開発法人 情報通信研究機構（NICT）

ホワイトスペースに対応した小型軽量なLTEフェムトセル基地局を開発
～必要な場所に簡単設置！
スポット的な配置で通信トラヒックの集中を効率的に解消～

【ポイント】
■ 限定エリアで効果的な運用を実現！ホワイトスペース対応のLTEフェムトセル基地局を開発
■ 基地局間のシームレスなハンドオーバも可能、最低限の電力できめ細かなエリア構築
■ 必要な場所に簡単設置！小型で軽量、室内での壁掛け設置

　国立研究開発法人 情報通信研究機構（NICT、理事長： 坂内 正夫） リンク ワイヤレスネットワーク研究所は、テレビホワイトスペース等での利用を想定したLTE（Long Term Evolution）技術対応のフェムトセル基地局の開発に成功しました。今回開発したフェムトセル基地局は、小型で軽量なため、必要な場所に容易に設置できます。また、端末がシームレスに接続先の基地局を切り替えて通信を継続できるハンドオーバ機能を持つため、必要最低限の送信電力で、用途に応じたきめ細かなエリア構成ができます。そのため、より安全な干渉保護が実現でき、トラヒックが集中するエリアで、より効率良くトラヒックを収容することが可能です。

※今回開発したシステムは、平成26年度に総務省から受託した「複数周波数帯の動的利用による周波数有効利用技術の研究開発」の成果を利用して実現したものです。なお、LTEフェムトセル基地局を用いた試験は、実験試験局免許を取得して実施する予定です。

【背景】
　昨今の不足する周波数を補うための技術の一つとして、ホワイトスペースを活用する技術が検討されています。NICTでは、このホワイトスペースを利用するLTE対応の基地局及び端末を世界に先駆け開発してきました。一方で、ネットワークシステムのトラヒック収容力を拡大するため、基地局がサービスを提供するセルを小型化し、高密度に配置する技術も検討されています。ホワイトスペースを更に有効に利用するためには、利用者のトラヒックが集中するエリアにおいて複数の基地局を設置し、より多くのトラヒックを収容できるネットワークを構成する必要があります。そのためには、端末が基地局への接続をシームレスに切り替えて通信を継続（ハンドオーバ）するための機能に加え、設置をより容易に実現するための基地局の小型化や軽量化が必要でした。

【今回の成果】
　今回NICTは、LTE技術（Release 9）を活用し、テレビ放送帯のホワイトスペースに対応したフェムトセル基地局を開発しました。この基地局は、インターネット用のイーサネットケーブルを接続して、電源を入れるだけで容易に設置できます。さらに、小型軽量のため、壁掛け等での柔軟なレイアウトが可能です。例えば、地下街やイベントホール、屋内の会議室など、多くの人が集まりトラヒックが集中するエリアに限定して基地局を高密度に設置することで、効率よくトラヒックを収容することができます。また、このフェムトセル基地局は、端末が接続を切り替えて利用するハンドオーバにも対応しています。ハンドオーバ機能を持つことにより、以下の利点が得られます。
（1）個々のフェムトセル基地局の送信電力を必要最小限にでき、ホワイトスペース利用において、より安全な混信保護を実現
（2）きめ細かなエリアを構成でき、利用者の利便性が向上するとともに、電波資源を有効利用

【今後の展望】
　NICTでは、今回開発したフェムトセル基地局と既に開発したホワイトスペース対応スマートフォンや端末とを組み合わせ、国内外で、様々な利用シナリオに基づく実証試験を行う予定です。ホワイトスペースにおける移動通信の利用には、テレビ放送などへの干渉を確実に回避することができるホワイトスペース判定技術の確立が必要です。今後、技術基準及び制度設計に資する情報として試験結果を提供していく予定です。
　本システムについては、5月27日（水）から29日（金）まで東京ビッグサイトで開催される『ワイヤレス・テクノロジー・パーク2015（WTP2015）』 リンク に出展します。
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