山手線の車内、5Gミリ波をほぼ全域カバー JR東日本とKDDIが国内初の実証成功

KDDIと東日本旅客鉄道（JR東日本）は5月20日、山手線の車両内で5Gのミリ波による通信エリアを形成する実証試験に成功したと発表した。車両の窓に設置した専用アンテナで基地局からの電波を受け、増幅・再放射する方式は国内初の試み。従来、金属製の車体に遮られて届きにくかったミリ波の弱点を、ガラス面を利用して克服した点が注目される。

実証は今年3月3日から4月15日まで、JR東日本の東京総合車両センターに留置中の山手線車両で実施した。沿線のミリ波基地局から放射された電波を、窓に取り付けた「ミリ波対応ガラスアンテナ」でまず受信。その後、アンプで信号を増幅し、低損失の誘電体導波路を使って車両内部へ伝送し、天井に設置した漏洩アンテナとロッドアンテナから車内全体へ再放射する仕組みだ。

その結果、車両全体の約97％のエリアで通信速度1Gbps（ギガビット毎秒）以上を達成した。従来は、車両内で1Gbpsを確保できたエリアは40％程度にとどまっており、約2.4倍の大幅な改善となった。両社は「鉄道車両のような特殊な環境でも、ほぼ全域で高速通信を実現できる見通しが得られた」と評価している。

5Gのミリ波は28GHz帯の広い帯域幅を活用し、高速・大容量の通信が可能な一方、直進性が強く遮蔽物に弱いという特性がある。特に鉄道車両のように金属で囲まれた密閉空間では、外部からの電波が届きにくく、基地局や無線中継器だけではエリア化が難しい課題を抱えていた。今回の実証は、ガラスアンテナと車内再放射技術を組み合わせることで、その壁を突破する道筋をつけたといえる。

KDDIはこれまで、無線中継器を活用してビル街などの屋外を中心にミリ波エリアを拡大してきた。JR東日本との共同取り組みでは、2025年4月に新宿駅ホーム、10月に高輪ゲートウェイ駅周辺、そして2026年3月に東京駅新幹線ホーム上で、段階的にミリ波エリアを整備してきた経緯がある。両社は今回の成果を踏まえ、屋内環境全般へミリ波の活用を広げ、通信品質と利便性の向上を目指すとしている。