【国内最高速度】ドコモとJR東日本、時速360kmで走行する新幹線試験車両「ALFA-X」で5G通信に成功【動画あり】

株式会社NTTドコモと東日本旅客鉄道株式会社(JR東日本)は、新幹線試験電車(ALFA-X:冒頭の写真)による第5世代移動通信方式(5G)の無線通信実験を行った。その結果、実証実験としては「国内最高速度」である時速360kmでの5G通信に成功したことを1月28日に発表した。

高周波数の5Gは高速移動体では難しいとされていたが

高い周波数帯を用いる5Gは、高速鉄道ではドップラー効果や線路周辺の遮蔽(しゃへい)物の影響を受け、通信品質が不安定になるという大きな課題がある。ドコモは、高速鉄道における5Gの高速通信の実現可能性を確認するため、2017年から実証実験を進めており、この度、2社共同で、移動通信システムの規格策定を行う標準化団体である「3GPP」の国際標準仕様に準拠した新たな実験装置を用いて、実証実験としては国内最高速度となる時速360kmで実施。良好な結果を得ることができた。

また、地上とALFA-X車内の双方向で、高精細の4Kと8Kの映像を5Gで安定的に伝送する実証実験にも成功。 両社は、これらの技術を活用し、新幹線に代表される高速鉄道において快適なモバイル通信環境と付加価値の高い移動空間をめざすと述べている。


■【動画】時速360kmで走行するALFA-Xを用いた5G 無線通信実験

ALFA-X による5G実証実験概要

東北新幹線の仙台から新青森間の一部区間の沿線に実験用5G基地局2局を約900m 離して、仮設置した5G実験エリアを構築。ALFA-Xに実験用5G移動局を搭載し、国内最高速度の時速360kmで実証実験を実施した。

● 5G実験装置
・ 3GPP 国際標準仕様に準拠した4.85GHz帯(帯域幅：100MHｚ)の新たな実験装置を使用
・ 電波の放射エリアを特定方向へ集中させるビームフォーミング機能と、電波の放射方向を制御するビーム追従機能、ドップラー効果による周波数の遷移を補償する機能を搭載
・ 5G無線通信を維持したまま接続先の基地局を瞬時に切り替えるハンドオーバー機能を適用し、切り替えタイミングを最適化

● 5G を介した高精細映像伝送実験
・ 4Kと8Kの映像伝送装置を基地局およびALFA-X内の移動局に接続
・ 4Kと8Kの映像コンテンツをダウンロードおよびアップロードする実験と、双方向にストリーミングする実験を実施

各社の役割

主な実験結果

日本で初めて、時速360km における以下の実験に成功した。
● 5G無線通信実験
・ 移動局の受信時最大 500Mbps、送信時最大 100Mbps の通信速度を達成
・ 100Mbps 以上の通信速度を保ったまま、通信基地局を切り替えるハンドオーバーに成功
・ 2 つの基地局を用いて、安定的に 100Mbps 以上の通信エリアを約 5km 構築
● 高精細映像伝送実験
・ 4K 映像コンテンツのダウンロード、アップロード、ストリーミングに成功
・ 8K 映像コンテンツのダウンロード、アップロード、ストリーミングに成功

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