携帯端末が助け合って混雑を解消する技術の実証に成功-増大するスマートフォンのデータ通信混雑解消に期待-

 村田英一 情報学研究科准教授、田野哲 岡山大学教授、梅原大祐 京都工芸繊維大学准教授らの研究グループは、スマートフォンなどの携帯端末が近くの端末同士で相互に連携し、共同して基地局と通信する技術を開発しました。このことにより、多数の携帯端末が集まっても通信速度が低下せず、混雑が解消される効果が期待されます。

 本研究成果は、電子情報通信学会移動通信ワークショップ(無線通信システム研究会、スマート無線研究会、短距離無線通信研究会、複雑コミュニケーションサイエンス研究会併催)で発表されることになりました。

概要

 スマートフォンなどのモバイルデータトラフィックは年率2倍近くで増加しています。これを収容するために高い周波数の利用などが行われますが、高周波数帯は帯域幅が広く取れ、高速伝送ができるものの、通信可能距離が短く、移動にも適していません。このため、通信は高速なものの、使える場所が限られる懸念があり、今までの使いやすい周波数帯をより効果的に利用する技術が求められています。

 無線LANやLTE(Long Term Evolution)などではすでにMIMO(Multi-Input Multi-Output)伝送が利用されています。これは同じ周波数で同時に複数の信号を伝送できる優れた技術であり、アンテナ数にほぼ比例した通信容量が得られます。しかし、携帯端末に備えることができるアンテナは数アンテナに限られていました。

 今回、本研究グループが開発した技術は、近傍の端末が高周波数帯を利用して相互に連携することによって(下図の緑の線)、等価的に多数のアンテナを備えた一つの端末として機能させるものです。これにより、連携するユーザ数にほぼ比例して通信容量を拡大できます(下図の赤の線)。

図:携帯端末が助け合って混雑を解消している様子
図:携帯端末が助け合って混雑を解消している様子

研究者からのコメント

左から、梅原准教授、村田准教授、田野教授

 今回開発した技術は、電車やバス内、イベント会場など、人が集まっていながら相対的にはあまり動かない環境での利用に特に適しています。このような環境で多くの人が通信を行うと、一人当たりの伝送速度が減少していました。一方、本技術では周辺端末を連携させ、近距離の無線通信を用いて端末の受信信号を共有することにより、基地局との通信容量を増加させます。これによって一人当たりの伝送速度がほとんど低下しなくなります。

詳しい研究内容について

掲載情報

  • 京都新聞(3月4日 26面)、産経新聞(3月10日 29面)および日刊工業新聞(3月6日 21面)に掲載されました。