LTE 向けセル間 電波干渉制御技術 干渉を自動制御し安定した高速モバイル通信を実現 スマートフォンの急速な普及に伴い、モバイル通信量が増大しています。富士通研究所は、 最新のモバイル通信方式「LTE ❶ 」において課題であった基地局のセル ❷ 境界部で発生 する電波干渉 ❸ を低減し、サービスエリア全体で安定した通信品質を提供するための制 御技術を開発しました。 スマートフォンの急速な普及に伴い、モバ イル通信量は増加の一途をたどっています。 総務省の情報通信審議会が2008 年に発表 した推計では、2007 年のモバイル通信量を 基準とすると、2012 年には約 16 倍、さらに 2017年には約 220 倍にまで拡大すると予測 されています ❹ 。こうしたモバイル通信の需 要を支える技術として WiMAX ❺ と並んで期 待されているのが、最高150Mbps の高速伝 送が可能な LTE です。 LTEのように、多数の基地局のセルが集 まって広域のサービスエリアを形成する場 合、隣接するセル同士が重なりあうセル間 では電波干渉が起こります。そのため、通信 品質が劣化し、データのダウンロードが遅く なったり、動画コンテンツの再生が途切れた りすることがあります。通信量が急増する中 で安定したモバイルサービスを提供するに は、こうしたセル間の電波干渉を低減する 技術が重要です。 従来の電波干渉制御技術としては、周波 数帯域 ❻ を分割する「周波数繰り返し ❼ 」が あります。これは、セル間で異なる周波数を 使用できる代わりに、各セルは割り当てられ た周波数しか使用できないため周波数帯域 は狭くなり、通信速度は逆に低下します。 そこで、基地局から遠いエリア(セル端) と近いエリア(セル中心)で帯域割り当て を分離し、部分的に周波数繰り返しを行う 「FFR」 (Fractional Frequency Reuse)が LTE 技術者の間で検討されるようになりました。 FFR は、電波干渉が起こりやすいセル端では 周波数繰り返しを行って送信電力は大きく ❶ LTE Long Term Evolution。 国 際 標 準 化 団 体 3GPP (3rd Generation Partnership Project)で 仕様作成された最新の 移動通信方式。NTTド コモの「Xi (クロッシィ)」 も LTE を採用している。 ❸電波干渉 同じ周波数の電波が互 いに影響しあうことでモ バイル端末が余計な信 号(干渉信号)を受信し、 通信に支障が出ること。 干渉信号の電波が強い (送信電力が大きい)ほ ど干渉は大きくなる。 ❺WiMAX IEEE802.16e に準拠した モバイル無線標準規格。 ❷セル モバイル通信システムの 基地局から発信する電 波 が届くエリア。小さな エリアが集まって広域の サービスエリアを構成 する様子を生物の細胞 (cell)に見立ててこう呼 ばれる。 ❹ 総務省 情報通信審議会 情報通信技術分科会 「平成20年 携帯電話等 周波数有効利用方策委 員会報告」を参考。 ❻周波数帯域 伝送に用いる一定の幅 を持った周波数範囲の こと。一番低い周波数と 一番高い周波数の範囲 を「帯域 幅 」と呼ぶ。周 波数帯域の帯域幅が広 いほど伝送容量が大き くなる。 ❼周波数繰り返し Frequency Reuse。基地 局で使用できる周波数 帯域を分割し、隣接する セル同士の周波数が異 なるように各セルに周 波数を割り当てる方式。 モバイル通信量の 増大を支えるLTE セル端の固定的な 帯域割り当てに課題 ■ 図1 従来のセル間電波干渉制御技術(FFR) セル #2 セル #3 基地局 セル #1 セル #1 送信電力基地局 基地局 周波数 セル端の帯域 各基地局で 3 つのセルを構成した場合の周波数帯域の割り当て セル #3 セル #2