世界最高速、毎秒40ギガビット無線伝送実験に成功

現代社会では、大容量データをやりとりするスマートフォンなどの携帯端末が急速に普及し、いつでも・どこでも通信可能なブロードバンド接続が必要となっています。こういった大容量データをやりとりするための高速データ伝送には、「光ファイバ通信」が適しています。しかし、持ち運びなどの利便性を重視する場合には、「無線通信」の技術が不可欠です。「光通信」は毎秒10ギガビット程度の伝送速度が一般的ですが、これに対して、「無線通信」は利用可能な電波帯域が限られているため、最新の無線LAN（IEEE 802.11n）でも、毎秒0.3ギガビット程度の伝送速度にとどまっています。

ユーザが、無線通信であることを意識せずに、データ通信を利用するためには、無線通信の高速化を図り、光通信との速度差を縮める必要があります。この実現のため、携帯電話や無線LANなどで混雑する「マイクロ波帯」（補足資料-図1）を避け、新たな周波数帯域での高速無線伝送技術の開発が必要とされており、より高い周波数帯での広帯域かつ高精度の信号発生・検出が技術課題となっていました。

今回、NICTは、高速伝送には適しているものの、発生させることが難しい「ミリ波帯」の電波を利用し、毎秒40ギガビットの世界最高速度の無線伝送実験に成功しました。本実験では、NICTがこれまでに開発した「光によるミリ波発生装置」、「高速高精度16値光変調器」と、今回新たに開発した「光・ミリ波変換器」、阪大の開発した「デジタル信号処理技術」を利用しました（補足資料-図2）。光通信向けに開発された高速高精度光信号発生とデジタルコヒーレント受信技術をベースとして、光の広帯域性を生かしたミリ波帯16値高速変調、復調技術を実現しました（補足資料-図3）。

例えば、携帯音楽プレーヤーのメモリ（容量32ギガバイト＝256ギガビット）を、従来の無線LAN（IEEE 802.11n）で転送するには約14分（850秒）かかりますが、本実験結果である毎秒40ギガビットの伝送速度があれば、わずか6秒程度に短縮できます。また、スーパーハイビジョンの非圧縮伝送も可能となります。加えて、利用の少ない「ミリ波帯」を使うことにより、限られた電波資源の有効利用にも大きく貢献します。