「105 GHz / 4 GHz帯域幅」を用いた視通（LoS: Line-of-Sight）マルチパス測定

京都大学の原田博司教授の研究グループは、6G（第6世代移動通信システム）およびそれ以降を見据え、100 GHz超のサブテラヘルツ（sub-THz）帯における電波伝搬特性の研究を精力的に行っています。

「105 GHz / 4 GHz帯域幅」を用いた視通（LoS: Line-of-Sight）マルチパス測定は、次世代の超高速無線PAN（WPAN）やデスクトップ通信の実現に向けた非常に重要な研究成果です。

1. 測定の目的と背景

100 GHz帯は広大な帯域幅が利用可能であり、100 Gbpsを超える超高速通信の実現が期待されています。しかし、この高周波数帯は直進性が非常に強く、障害物による減衰や反射・散乱の特性が従来のマイクロ波やミリ波（60 GHz帯など）とは異なります。

原田研究室は、105 GHz帯が実用的な近距離通信（会議室、オフィス、デスクトップ環境）においてどのようなマルチパス特性を持つかを明らかにしました。

2. チャンネルサウンダーのシステム構成

この測定には、独自の高精度チャンネルサウンダーが使用されています。

• 中心周波数: 105.8 GHz

• 帯域幅: 4 GHz（これにより 0.25 ns という極めて高い時間分解能での測定が可能）

• 信号生成: 任意波形発生器（AWG）で中間周波数（IF）信号を作成し、アップコンバータで105 GHz帯に変換。

• アンテナ: 送信側（TX）には無指向性アンテナまたはホーンアンテナ、受信側（RX）には回転台付きのホーンアンテナを用い、360度全方位の**空間・時間プロファイル（PADP: Power Angular Delay Profile）**を取得します。

3. 主要な研究成果と測定結果（LoS環境）

論文（VTC2023-Fall や IEEE Open Journal 等）で報告されている主な知見は以下の通りです。

① マルチパスの存在と特性

「100 GHz超では反射波はほとんど使えない」という予測に反し、壁や机からの反射波が明確に観測されました。

• LoS環境であっても、直接波に加えて、周囲の物体からの強い反射波（マルチパス成分）が複数存在することが確認されています。

• これにより、遮蔽が発生しても反射波を利用した通信継続の可能性があることが示されました。

② 60 GHz帯との類似性（Affinity）

研究グループは、105 GHz帯と既存の60 GHz帯の特性を比較し、パスロス指数（PLE）や遅延スプレッドが統計的に非常に近いことを発見しました。

• これは、これまでの60 GHz帯向けに開発された通信モデルやシステム設計（ビームフォーミング技術など）が、105 GHz帯にも応用可能であることを示唆する画期的な発見です。

   

③ 3GPP準拠の統計モデル策定

測定データに基づき、**3GPPの確率的チャンネルモデル（SCM）**と互換性のある統計パラメータ（遅延スプレッド、角度スプレッド、K-ファクターなど）を導出しました。これにより、105 GHz帯を用いた通信システムのシミュレーションがより正確に行えるようになりました。

4. 主な論文リファレンス

この内容に関連する代表的な論文は以下の通りです（2023年〜2025年発表）。

• “105 GHz Multipath Propagation Measurements and Path Loss Model for Sub-THz Indoor Short-Range Communications,” IEEE VTC2023-Fall.

   

   

• “A Novel Stochastic Channel Model for WPAN Short-Range Scenarios Based on 3GPP Framework and LoS Multipath Measurements at 105 GHz,” IEEE OJ-VT (2024/2025).

さらに深掘りしたい点はありますか？

• 具体的な数値: 測定された「遅延スプレッド（Delay Spread）」や「パスロス係数」の具体的な値について。

• 環境別の違い: 「会議室」と「オフィス」や「デスクトップ」で結果がどう違うのか。

• 6Gへの適用: このデータがどのように6Gの標準化に貢献しているのか。

出典：Google Gemini

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