日立國際電氣公司與日本鐵道綜合技術研究所、日本資訊通訊研究機構（NICT）合作，全球首次利用毫米波（90GHz頻帶）無線通信系統，以每秒1.5Gbit的頻寬成功實施了時速約240km的列車與地面之間的資料傳輸實驗，1.5Gbit/s的傳輸速率是目前高速鐵路使用的列車通訊系統的約750倍。其特點是利用光載無線通信（RoF: Radio over Fiber）技術使地面無線基地台聯網。
實驗在北陸新幹線的地面設備室裏設置了中央控制裝置，在軌道旁約2km的區間設置4個地面無線基地台，在車尾駕駛席内設置車上無線基地台，實施了傳輸試驗（如下圖）。地面無線基地台利用光纖與中央控制裝置連接，經由光纖無線網路自動追蹤列車，能以所需最低限度的電波輻射維持穩定的高速通訊。實驗證明，在時速約240km的列車與地面設置的中央控制裝置之間可維持每秒1.5Gbit的高速數據通訊。
圖：驗證實驗系統的構成
本實驗着眼於鐵路車輛在軌道上有序行駛的特性，開發了沿着軌道構築無線區域的系統。具體來說，採用以一維線狀構成單元，而非像行程網路那樣二維排列單元的方式，可以利用光纖低損耗傳輸毫米波訊號至所需位置，用無線訊號在所需最低限度的距離内進行傳輸。系統構成及地面無線基地台的配置主要由鐵道綜合技術研究所開發，日立國際電氣和NICT開發了將無線訊號轉換成燈火信號，並以低損耗進行光纖傳輸的光載無線通信（RoF）技術。
車上無線基地台和地面無線基地台使用了此次開發的90GHz頻帶化合物半導體。地面無線基地台與中央控制裝置利用RoF技術連接，構築了可隨着列車的行程自動切換無線區域的系統。該系統在地面設備室設置中央控制裝置，在軌道旁的電鐵道架線柱上設置地面無線基地台（約2km的區間設置4個），在車尾駕駛席内設置車上無線基地台。經行駛實驗應答，在時速約240km的列車與地面設置的中央控制裝置之間可實施每秒1.5Gbit的高速數據通訊，這一傳輸速率是現有高速鐵路利用的列車通訊系統的750倍，而且切換地面無線基地台時無需人工切換。
此次確立了毫米波通訊和RoF的基礎技術，爲了使採用這些新手段、適合高速鐵路系統的新型無線通信系統實施實用化，將進一步推進技術研究，同時，包括本次實驗採用的頻帶在内，還將在國際電信聯盟（ITU）推進92.0-109.5GHz的鐵路無線應用相關的國際標準化活動。
文 JST客觀日本編輯部
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