NEC AIで無線の通信距離を最大2倍にする新技術を開発

最終更新日:2024/02/08

NECは、固定無線向けに、AIを活用して無線の通信距離を最大2倍にすることができる歪補償技術*を開発しました。

このAIニュースのポイント

AIを活用することで、無線の通信距離が2倍になる技術
デジタルツインを精緻化するために開発されたもの
回路規模を大幅に削減し、小型無線への実装が可能に

NECは、固定無線向けに、AIを活用して無線の通信距離を最大2倍にすることができる歪補償技術を開発しました。同時に、回路規模を小さくする小型化技術を開発し、AI歪補償技術の汎用的な小型無線装置への搭載と、最大2倍の通信距離を両立しました。

*歪補償技術：デジタル信号処理によって信号増幅器の歪をキャンセルする技術。

開発の背景として、デジタルツインを活用したシミュレーションを通じて社会システムの全体最適化を目指すDXが注目されている点が挙げられます。デジタルツインを精緻化するためには、実世界の情報を詳細に捉えるセンシングが必要になり、より広いエリアからセンシングしたデータをデジタルツインに取り込むための通信として、無線通信がこれまでより重視されています。

特徴として、無線装置の伝送距離を最大2倍に拡張して、ネットワーク構築コストを削減した点が挙げられます。これは無線通信の広帯域化や回路の複雑化などから生じる、従来の歪補償回路では処理しきれない歪を、AIを活用して効率的に処理することができます。補償性能が向上することで高出力化が可能となるため、通信品質を保ったままで最大2倍の伝送距離を実現します。結果、必要な通信装置の台数を半分以下に削減可能です。

また、回路規模を約1/100に削減し、小型無線装置への実装を可能とした独自の歪補償回路を搭載していることも特徴です。こちらは世界初の技術です。

従来のAIを適用した歪補償技術は必要な演算量が多いため回路規模が大きくなってしまい、小型の無線装置に搭載できないという課題がありました。本技術では、信号増幅器の物理的構造を考慮したフィルタ構造とニューラルネットワークを生かした回路構造を組み合わせたNEC独自のハイブリッド構造により、従来のニューラルネットワークを活用した歪補償回路と比べて、同等の精度で回路規模に相当する演算量を1/3に削減しました。さらに、ニューラルネットワークの回路設計にニューラルネットワークの枝刈りを効率的にできる条件を独自に発見したことで、精度劣化を抑え、演算量を1/33に削減しました。

出典：PR TIMES