利用同頻收發信息的高速化，為快捷舒適的無線通信體驗做出貢獻

富士通研究開發中心有限公司（注解1）與株式會社富士通研究所面向5G開發出了一項無線通信新技術，可同時同頻在同一小區內將原來通信容量提升至2倍。

作為一種增加無線通信容量的技術，全雙工通信可以在同時同頻進行無線信號收發，但很難降低發送信號對接收信號的干擾，因而難以實現。本次我們開發出了新的終端調度技術，該技術通過一種使多個無線基站分別承擔向同一小區內的多個終端發送和接收信號的基站收發分離結構，降低了基站間與終端間的干擾。相對于半雙工通信技術，該技術在一個小區內可確保最大約2倍的通信容量。例如，在購物中心、運動場所等用戶數量增大的局部無線環境中，可用來抑制通信容量的下降，以期獲得快捷舒適的無線通信體驗。

關于該技術的詳細情況，在9月6日美國波士頓召開的國際會議“VTC2015-Fall (Vehicular Technology Conference 2015)”上由富士通研究開發中心有限公司發表。

【開發背景】

為了應對智能手機普及帶來的通信流量劇增以及未來的各種服務，以2020年商用為目標，我們目前正在積極開展對下一代移動通信系統“5G”的研究和開發。

相對于2010年，預計2020年時的無線通信容量需要增加1000倍。為此，面向“5G”需求，已在開發可實現大容量通信的小小區（Small cell）技術。該技術將無線基站的覆蓋范圍縮小，使得相同的無線頻率在不同的區域應用，從而實現容量的增加（圖1）。

圖1、小小區技術

【課題】

實際上，單純利用小小區技術難以支撐通信容量的持續增長。從原理上說，采用同時同頻收發無線信號的全雙工通信技術可以帶來通信容量的進一步提升。但該技術存在發送信號泄露到接收端的問題，因而需要有效降低泄露功率的方案（圖2）。

圖2、全雙工通信時發送信號的泄露

【開發技術】

本次我們開發出了收發信號分離型全雙工通信技術。該技術通過小小區基站（Small Cell Base Station，SBS）和宏小區基站（Macro Cell Base Station ,MBS）分別承擔向同一小區終端發送和接收信號的基站收發分離結構，來降低基站間與終端間的干擾（圖3）。同時，也開發了用于實現該全雙工通信的終端調度技術。

圖3、基站收發信號分離型全雙工通信技術

有關技術概要如下：

1.工作方式

（1）最佳終端對選擇： 　

在同一小區的終端中，選擇使用同一頻率時相互干擾較小的2個終端。

（2）最優終端發送功率控制：在確保無線通信質量的同時，控制發送功率，使得對其他使用相同頻率的終端的干擾降到最低。

2. 終端調度特點為了進行最優終端調度，需要考慮以下3種要素的候選組合：（a）接收下行信號的終端；（b）發送上行信號的終端；（c）終端的發送功率。

如果以上三種要素每種存在10個候選，則總體需要對1000個組合的信息進行處理。針對這3種要素的候選，本次開發了一種算法，以最佳順序來確定備選，從而可將終端調度算法處理量減少到幾十分之一。同時還開發了一種從終端組合準確獲取發送功率候選的算法，整體上可將信號處理量減少到四十分之一。

【效果】

通過應用了該技術的系統級仿真，已經證實，相對于半雙工通信，該技術可在一個小區實現大約2倍的通信容量。

在購物中心、運動場所等用戶數量增大的局部無線環境中，通過應用本次開發技術，通信容量下降得到抑制，從而為用戶提供了快捷舒適的無線通信環境。

【今后】

為了進一步改善因本收發信號分離型全雙工通信技術配置中宏小區基站/小小區基站之間的干擾帶來的通信容量惡化，富士通研究開發中心將繼續相關技術的研發。富士通研究所也將展開面向5G標準化提案的架構探討以及相關實現技術的研究與開發。本技術期望在2023年投入實用。

【商標】

所列出的產品名稱等專有名詞為各公司的商標或者注冊商標。

【注釋】

（注解1） 富士通研究開發中心有限公司：本部 中國北京 董事長 佐佐木繁。

（注解2） 株式會社富士通研究所：總公司 神奈川縣川崎市 代表取締役社長 佐相秀幸

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Fujitsu(富士通)是世界領先的日本信息通信技術（ICT）企業，提供全方位的技術產品、解決方案和服務。在全球擁有約159,000名員工，客戶遍布世界100多個國家。我們憑借在ICT領域的豐富經驗和實力，致力于與客戶攜手共創美好的未來社會。富士通集團（東京證券交易所上市代碼：6702）截至2015年3月31日財政年度的合并收益為4.8兆日元（400億美元）。如需更多資訊，請瀏覽： fujitsu.com

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富士通研究開發中心有限公司是日本富士通株式會社投資440萬美元在中國境內設立的第一家獨資法人研發機構。公司的研究領域覆蓋了富士通株式會社的所有業務范圍，即信息處理、通信、半導體和軟件服務4大領域。

公司成立于1998年2月，公司的經營范圍涉及多媒體系統的硬件、軟件、半導體元器件與材料的技術開發和技術轉讓，提供相關的技術服務與咨詢。

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