28GHzミリ波無線通信モジュール

フジクラの最先端
「5Gフェーズド・アレイ・アンテナ・モジュール FutureAccess™」

n257/n258/n261対応

・RF機能を統合したフェーズド・アレイ・アンテナ・モジュール
・基地局に要求される送信出力を高効率・低消費電力で実現
・true-time-delay方式の移相器による高精度、高分解能なビーム方向制御

5Gミリ波インフラ市場に参入

28GHz帯
フェーズド・アレイ・アンテナ・モジュール
FutureAccess™

フジクラは、3GPPバンドn257(28GHz帯)、n258(26GHz帯)、およびn261(27GHz帯)で動作する5Gミリ波通信用のフェーズド・アレイ・アンテナ・モジュール(Phased Array Antenna Module、以下PAAM) FutureAccess™を製品化します。本PAAMは自社開発したRF-ICを搭載しております。2021年度上半期から順次サンプル提供を開始し、2021年度下半期に量産開始予定です。

フジクラが提供するメリット

RF機能を統合したPAAMの提供により、ユーザー側での開発負担を軽減し、通信機器の市場投入リードタイムの短縮を可能とします。

製品の特長

特長1:True-time-delay方式の移相器による高精度、高分解能なビーム方向制御

正確なビームフォーミングにより、基地局エリア全体にデッドスポットの無い高品質な通信環境を提供します。

特長2:基地局に要求される送信出力を高効率・低消費電力で実現

基地局の熱設計が容易になり、小型化・低コスト化を実現します。

特長3:受信機の雑音指数と線形性を柔軟に設定可能

マクロセルからマイクロセルまで様々な基地局設置状況に応じた柔軟な設定を可能にします。

特長4:両偏波同時送受信

水平と垂直の両偏波を一つのPAAMで対応可能なため、基地局の小型化や低コスト化に貢献します。

これらの特長を持つPAAMを提供し、5Gエリアの迅速な拡大やエンドユーザの満足度向上に貢献していきます。

フジクラPAAMのブロックダイヤグラム
図1: フジクラPAAMのブロックダイヤグラム
PAAMの基板構成概念図
図2: PAAMの基板構成概念図
製品の用途

FWA、MWA基地局のRFモジュールとして適用可能

PAAMの利用シーンイメージ

FWA(Fixed Wireless Access)、MWA(Mobile Wireless Access)基地局のRFモジュールとして適用可能です。

通信網における課題

通信の高速大容量化は社会の重要課題

動画配信やVR/ARを活用したゲーム等の各種アプリケーションが社会に広く普及してきています。これに伴って通信の高速大容量化が求められていますが、4Gで使用しているSub6GHzの周波数帯では帯域が狭く実現できません。そのためモバイルネットワークは4Gから5Gに移行しつつあります。5Gの特徴である超高速(10Gbps)・超低遅延(<1ms)・同時多接続(100万台/km2)の実現のため、広帯域の確保が可能な28GHz・38GHz・47GHz・60GHzなどのミリ波帯通信の活用したインフラ整備が各国で進められています。

フジクラの課題解決力

高速大容量通信に貢献するフジクラのミリ波技術

私達フジクラは通信インフラの構築に貢献し続けることを使命とし、技術変革に対応した製品を提供し続けてきています。電線から光ケーブル、さらには無線通信に至るまで、135 年の歴史のなかで培ってきた技術から「フェーズドアレイアンテナ設計技術」「 FPC 製造技術」「電磁界解析技術」を駆使してミリ波デバイスを開発しています。 60GHz帯でRFモジュールとBBモジュールを一体化したミリ波無線通信モジュールを開発したほか、28GHz帯でもRF-ICやフェーズド・アレイ・アンテナ・モジュールを開発しています。60GHz帯ミリ波無線通信モジュールは世界トップクラスの通信スピード( >2Gbps)と長距離伝送(>500m)を同時に実現しています。
またバンドパスフィルターなど、ミリ波帯の低損失・高機能デバイスの開発も進めており、70GHz以上のさらに高い周波数帯を駆使するための技術も開発しています。

ミリ波通信の潜在力

ギガビットクラスの高速通信を実現する
ライセンスドバンドミリ波通信

大容量のデータを一度に素早く送受信するためには、通信速度の向上が欠かせません。通信速度向上のための手段の一つとして、広い周波数帯域の利用が挙げられます。現在使用されている周波数帯域は、極超短波、センチメートル波といわれる帯域ですが、これらの帯域は様々な用途で分割して使用されているため、広い帯域幅を確保することが出来ません。
例えば、国際標準化団体(3GPP)で規定された5G向け周波数帯には、sub-6帯やミリ波帯の28GHz帯などがあります。sub-6帯のn77では900MHz幅(3.3-4.2GHz)、n79では600MHz幅(4.4-5.0GHz)と比較的狭い帯域幅が割り当てられています。一方28GHz帯ではn257で3GHz幅(26.5-29.5GHz)、n258で3.25GHz幅(24.25-27.5GHz)と広い帯域幅が割り当てられています。この広い帯域幅によって通信速度は桁違いに上がり、ギガビットクラスの高速通信が可能になります。


図3: 無線通信に用いられる周波数帯

5Gの通信網におけるミリ波帯の使われ方

5Gの通信網では周波数6GHz未満のSub-6帯、28GHz帯などのミリ波帯、という2種類の周波数帯が主に利用されます。ミリ波帯は超高速なアクセス回線やバックホール回線で主に利用され通信速度を向上することができますが、 Sub-6帯などと比較して伝搬損失が大きくなり、一般的に通信範囲は狭くなります。従って、ミリ波帯を使った無線システムの基地局は、従来のような半径数km程度のマクロセルではなく、最大数百m程度のスモールセルを中心としたものになると考えられ、高密度で設置する必要があります。


図4: 5Gの通信網



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