NTTら,再帰反射アレーによる双方向通信に成功

日本電信電話(NTT)と東京工業大学は,再帰反射アレーの一種であるバン・アッタ・アレーを用いた双方向通信を世界で初めて実験的に確認した(ニュースリリース)。

ミリ波・テラヘルツ波といった高周波数帯を用いる無線通信では,信号の伝搬損失が大きいためアレー化した多素子アンテナの各素子を位相制御して鋭い指向性を形成し,通信相手に常にアンテナ指向性の最大方向を向ける必要がある。

このため,通信相手が移動する場合には,アンテナ指向性を追従させるための信号処理・指向性制御機構が必要だった。

一方,再帰反射アレーは,電波の到来方向に対して制御レスでアンテナ指向性を形成し,電波を入射方向に反射できる特徴を有している。このため,再帰反射アレーを無線通信に用いることが出来れば,従来の無線基地局・端末が備えていたビーム選択機能(あるいは電波の到来方向推定機能)やアンテナ指向性制御機能を不要にできる可能性を秘めている。

再帰反射アレーには様々な種類があるが,バン・アッタ・アレーはその中でも最も小型で構成が簡易という特徴を有している。しかし,バン・アッタ・アレーは,RFIDへの応用や電力伝送用途での活用は研究・報告されていたものの,通常無線装置で行なわれる双方向通信への適用については未検討だった。

そこで,研究グループは広範な無線装置への応用をめざして,バン・アッタ・アレーを用いた双方向通信の原理確認を行なった。図のようにバン・アッタ・アレーを用いて通信する場合,無線機Aではバン・アッタ・アレーに向けて送信される電波(A→B)に情報を載せることで無線機Bに情報を届ける一方,無線機Bでは再帰反射の過程で情報を重畳することで無線機Aへの情報伝送(B→A)が可能となる。

無線機Bからの信号を受けた無線機Aでは,結果的に自身が送信した信号に無線機Bで加えた信号(情報)を重畳したものが受信されるため,無線機Aは受信信号から自身が送信した情報(電波(A→B))を除去することで無線機B→無線機Aに送りたかった情報を取り出すことができる。

今回,3×4素子のモノポールアンテナを用いてバン・アッタ・アレーを試作し,無線機Aにおいて実験的に無線機Bからの情報が復元できることを実験的に確認した。

この成果により,従来必須であったアンテナ指向性制御のための信号処理や制御機構を不要にできれば,無線装置の簡易化・低消費電力化につながると期待される。研究グループは今後,広範な無線装置への応用に向けて,装置化等の実用化研究を進めるとしている。

キーワード:

関連記事

  • NTT、超薄の透過型液晶メタサーフェスデバイスを開発

    NTTは、世界最薄とする3.5μmの透過型液晶メタサーフェスデバイスを開発し、透過電波の方向や集光位置の可変制御を実証したと発表した(ニュースリリース)。 現在、6Gにおける多様なユースケースを支える超高速無線通信の実現…

    2026.03.30
  • 東北大、三次元バルクメタマテリアルによるテラヘルツレンズを開発 

    東北大学の研究グループは、シリコン微粒子を樹脂中に分散させた三次元バルクメタマテリアルを用いて、レンズの形状を変えることなく焦点距離が制御できるテラヘルツレンズを開発した(ニュースリリース)。 テラヘルツ波は電波と光の中…

    2026.03.23
  • 東京大・NTT・NEC、6G/IOWN基盤に技術統合し、リアルタイムAR支援の実証に成功

    東京大学、NTT、日本電気(NEC)は、安心・安全な社会を支えるAIエージェント普及の実現に向け、6G/IOWN基盤に3者技術を統合し、AIエージェントに必要な大容量データ通信及び計算処理の最適化を実現した(ニュースリリ…

    2026.03.03
  • 京大、テラヘルツ帯における6G向け超広帯域無線伝送試験装置を開発

    京都大学の研究グループは、テラヘルツ帯(300GHz帯)において6G向け超広帯域無線伝送試験装置をソフトウェア無線技術により開発し、時速1000kmの高速移動エミュレーション環境下において、5G標準化で定められている通信…

    2026.02.19
  • ATRなど産学共同研究グループ、テラヘルツ波による超大容量無線LAN実現に向けて要素・統合技術を開発

    国際電気通信基礎技術研究所(ATR)、東京科学大学、千葉工業大学、情報通信研究機構(NICT)、ザインエレクトロニクス、広島大学、名古屋工業大学、東京理科大学、徳山工業高等専門学校、東北大学、シャープの産学による研究グル…

    2025.12.02

新着ニュース

人気記事

編集部おすすめ

  • オプトキャリア