広帯域離散OFDM ～隙間空き帯域に信号分散し束ねて高速伝送します～無線高速伝送のためにまとまった広い周波数帯域を新たに確保することは困難ですが、実際の周波数利用状況を見ると狭い空き帯域が散在しています。それらの空き帯域に信号を分散配置して束ねるという、広帯域離散 OFDM （ Orthogonal Frequency Division Multiplexing）技術を開発し、高速伝送と周波数有効利用を実現します。 170MHz～1GHzの間にサブキャリアを離散配置します。既存システムへ干渉を及ぼすこと（与干渉）がないよう、信号占有帯域幅を削減し既存システムとの共存と周波数利用効率を両立します。自システム信号と他システム信号をまとめて受信せざるを得ないため、被干渉対策を強化します。各地域で空いている周波数帯を使用 f 既存システム f 周波数まとまった帯域は空いていない隙間空き帯域に OFDMサブキャリアを分散配置離散OFDMのサービスエリア f 束ねて高速伝送を実現広帯域離散OFDMの基本概念地域各地域での空き帯域を使用する例開発した実験装置の室内実験を実施し、基本無線伝送性能、耐干渉性能、無線制御方式を伴う伝送性能を評価し、装置設計思想へのフィードバックを行います。変復調技術、被干渉抑圧技術、与干渉抑圧技術、無線制御方式の改良を進め、シミュレーションおよび実験装置を用いてその有効性を確認します。連絡先：適応コミュニケーション研究所担当高草木Ｅ-Ｍａｉl：acr.openhouse.2013＠atr.jp 本研究は、総務省の「電波資源拡大のための研究開発」により実施したものです。与干渉対策被干渉対策他の既存システムへ干渉を及ぼすことは許されません。しかし、他システムの信号との間隔（ガードバンド）に余裕を持ちすぎると周波数利用効率が低下します。ガードバンド(使用不可) 自システム信号のサイドローブを下げて占有帯域幅を削減する（または有効帯域幅を拡大する）ため、窓関数などの技術を導入します。 f 散在する信号を広い帯域幅の無線回路でまとめて受信するため、他システムの信号も混入することが避けられません（離散OFDM特有の課題）。受信品質への影響低減のため、干渉キャンセラ等の干渉低減技術を導入します。有効帯域幅占有帯域幅ガードバンドを削減 f f 受信無線回路帯域幅 ◎有効帯域幅◎ 受信無線回路に他システム信号も多数混入占有帯域幅通信制御分割ＲＦユニットサブキャリア配置の自由度のためには全システム帯域（170MHz～1GHz）を連続的に一系統の無線ユニットでカバーすることが理想ですが、超広帯域な無線回路の実現はコスト・サイズの観点で困難です。そこで、小さ目の帯域幅の無線ユニットを複数配置します。各ユニットの周波数は自由に設定でき、密着配置することにより連続広帯域のカバーも可能です。使用する幅広い周波数帯域の中で通信品質のばらつきが発生します。品質差のある帯域同志相互に助け合う、高品質な帯域に伝送を集中させる、など様々な通信制御技術で全体のスループットを高めます。受信品質（良）帯域同志助け合う 170MHz 単一無線ユニットで830MHz幅フルカバーコスト、サイズ観点で実現が困難 1GHz （悪）インタリーブでダイバーシチインタリーブ f 符号化単位#1 符号化単位#２ f 高品質帯域に集中高MCS ◎ 分割帯域無線ユニットを複数用意低MCS f 符号化単位#１複数無線ユニット密着配置で連続広帯域カバーも可能 f 符号化単位#２符号化単位#３ f 無線ユニット（FFT帯域122.88MHz）４系統装備。中心周波数は各々設定可能。送信可能サブキャリア最大24,000本 = 360MHz幅相当。無線キャリア発信器は、源振を共通化することで複数無線ユニットの密着配置可能。ＩＦ周波数は、無線周波数より高い1.5GHzを採用。フィードバック制御用の上りリンクを装備し、適応変調、再送制御も可能。 3GPP LTE規格準拠の変調/復調、符号化/復号化が可能。基地局装置移動局装置 UpLink Feedback Control Channel Demodulator & Decoder HARQ Control MCS Control A/D D/A フィードバック制御のための上りリンク接続 3GPP LTE準拠適応変調／再送 Stream #1 Channel Modu Encoder lator 3GPP LTE準拠符号化／変調 IFFT & addCP & TimeWindow IFFT & addCP & TimeWindow D/A D/A RF-unit #4 ～ fRF4 RF-unit 4 ～ fRFRF-unit ～ fRF3 3 ～ fRF RF-unit IFFT & addCP & TimeWindow D/A RF-unit #2 IFFT & addCP & TimeWindow D/A RF-unit #1 #3 #2 ～ fRF2 2 ～ fRFRF-unit #1 ～ fRF1 fIF ～自由なサブキャリアマッピング RF-unit #4 #3 ACK/ NACK 3GPP LTE準拠シグナリング～ fRF1 ～ fIF A/D A/D Stream #2 delCP & FFT delCP & FFT A/D delCP & FFT A/D delCP & FFT SubCarrier DeMapper Modu lator SubCarrier Mapper Channel Encoder CQI DownLink 窓関数による周波数整形 Stream #2 Feedback Control Channel Encoder & Modulator Demodu lator Channel Decoder Demodu lator Stream #1 Channel Decoder 3GPP LTE準拠復号化／複調自由なサブキャリアマッピング 122.88MHzBW RF-unit ４系統搭載 IF周波数＝1.5GHz 実験装置ブロック図 0 2048 4096 6144 送信離散マッピングパターン設定 8192 基地局送信信号スペクトル実測結果