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5G無線伝送実証試験

エリクソン・ジャパン（株） 5Gトライアルサポートチーム伊藤昌嗣, 松本勝己, 大山隆, Jens Ostargren, 村井英志

5G Tokyo Bay Summit 技術ワークショップ

1. 5Gとは

2. 5G 無線伝送テストベッド

3. 5G 無線伝送実証試験

4. 展示コーナのご紹介

アジェンダ

5G無線伝送実証試験 | © Ericsson AB 2016 | 2016 5G Tokyo Bay Summit技術ワークショップ

Gbps

~475 m

› 5グラムではありません！

5Gとは？


› 5th Generation Mobile Communications System

› 第5世代モバイル通信システム

› 第5世代？モバイル通信システムの世代？

初めての携帯

初めてのモバイルブロードバンド

携帯が普及

モバイルブロードバンドが発展

1G AMPS TACS

NTT大容量方式

NMT

2G GSM D-AMPS

PDC IS-95

4G LTE

5G 3G WCDMA/HSPA

cdma2000

~1980 ~1990 ~2000 ~2010 ~2020

モバイルシステムの世代

性能が飛躍的に向上

？

約10年毎に新世代が出現

5Gは何をもたらすのか？

ピークデータ速度数10kbps 384kbps100Mbps 1Gbps


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CAPITALS

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5G / 2020ビジョン

The Network for the Networked Society

ネットワーク化社会のためのネットワーク


接続することで有益となるモノは全て接続する

デバイスロボット

建設機械や車埋込み型


5G無線アクセス – New Radio

要求条件

›膨大なトラフィック容量

›何処でも高速通信

›超低遅延

› 膨大な数のデバイス

› 超低価格のデバイス

› 超低エネルギー消費のデバイス

› 超高信頼、超高アベイラビリティ

› ...

広範囲に亘る要件と機能

単なるモバイルブロードバンドの延長線ではない適用範囲

柔軟でスケーラブル、将来への発展性あるソリューション

ブロードバンド

メディアとゲーム

メーターセンサー

機械の遠隔操作

スマートな輸送

人間と機械の相互動作

それら以外...


5G無線伝送実証試験で確認する、要求条件に対するソリューション

膨大なトラフィック容量どこでも高速通信超低遅延

超広帯域高い周波数

位相雑音短い波長

アンテナ小型化

Massive ビームフォーミング

スケーラブルOFDM ＋Ultra Lean Carrier

伝搬減衰

ビームトラッキング

マルチユーザMIMO

Phase1

Phase2

少電波回折高チャネル相関

マルチポイント送信分散MIMO

Phase1&2


エリクソン 5G 無線伝送テストベッドの概略

Phase 1

2014~ • 400 MHz 帯域幅 • 4 ストリーム MIMO • 5+ Gbps ピークレート

2015~2016 • 800MHz 帯域幅 • ビームフォーミング／トラッキング • マルチユーザ MIMO • 10+ Gbps/ユーザ, 20+Gbps/サイト

2017+~ • エンド・ツー・エンドのトライアル

ネットワーク • プリ・商用トライアル用の機器サ

イズ

Phase 2

Phase 3

世界初の“5G 端末”


›高い周波数帯位相雑音

–広いサブキャリア間隔

›低遅延

–短いTTI(Transmission Time Interval)

›LTE(-Adv.)との親和性

–OFDMベース

–LTEパラメータとの倍数関係を保持

›低消費電力

–Ultra Lean Carrier

Phase1の要素技術：スケーラブルOFDM

›サブキャリア間隔：75kHz

(15kHz x5)

›TTI： 0.2ms

(1ms x1/5)

LTE

スケーラブルOFDM

• 参照信号：常時送信なし

• システム情報：常時報知最小化...


Phase2の要素技術 Massiveアンテナ

A/D A/D A/D A/D

＋

A/D A/D A/D A/D A/D A/D A/D A/D

＋

真正面からの信号はそのまま加算

各アンテナ素子に到達時間差があるとゲインが減少

A/D A/D A/D A/D

＋

到来方向に応じて到達時間差が異なりゲインも異なる

アンテナ素子数を多くするとよりシャープな特性になる

アレーアンテナで水平方向に指向性ができる原理

A/D A/D A/D A/D

＋

アンテナ素子


Phase2の要素技術 Massiveアンテナ

移相器によって到達時間差を制御してビーム方向をステアリング

アレーアンテナで水平方向に指向性を作る

アレーアンテナを機械的に回転

A/D A/D A/D A/D

＋

A/D A/D A/D A/D

＋

› 垂直方向についても同様

› 送信アンテナについても同様

› 垂直・水平方向の2次元アレーアンテナを用いれば…


2次元アレーアンテナによるビームフォーミング

› 空間の電波のエネルギーを特定方向に集中させる

› 特定方向への送信電力が大きくなるので遠くまで電波が届く

› ただし、非常に狭くなったビームをどうやって見つけるか（ビーム捕捉）、追いかけるか（ビームトラッキング）が課題


2次元アレーアンテナによるマルチユーザMIMO

› ビームが重ならない位置の端末に異なるビームを割り当てることによりマルチユーザMIMOを実現

› ビームの捕捉、トラッキングに加え、ビームの割当（スケジューリング）が課題


› 予め特定のエリアを照射する複数の固定ビームを準備

› ユーザの動きに合わせて（端末からのフィードバック情報によって）固定ビームを切り替えることによりトラッキングを行う

5G無線伝送テストベッドのビームの使用法


コンセプト › 同じ周波数，HW, SWを用いて，日本（YRP)とス

ウェーデン（KISTA)で実験

› 実験結果を共有して比較・検討し，新しい知見，課

題等を議論

› Phase 2：ビーム捕捉・トラッキング等重要技術の

コンセプトを共同設計し実験で評価

目的：15GHz帯を利用して › 電波伝搬特性の解明

› 伝送特性の確認

– 高速伝送の達成 – マルチポイント通信分散MIMO

› Phase2：Massive アンテナ技術の性能検証

– Massive ビームフォーンミグ/トラッキング – マルチユーザMIMO

ドコモ-エリクソン 5G 共同実験

TP2

TP1


伝送実験結果例（YRP, outdoor, 1TP)

DOCOMO測定データ

受信電力スループット


伝送実験結果例（KISTA, outdoor, 2TP)

受信電力 TP1 & TP2 [dBm] 2TP

受信電力スループット 5G無線伝送実証試験 | © Ericsson AB 2016 | 2016 5G Tokyo Bay Summit技術ワークショップ

Phase1：分散MIMO＠日本

DOCOMO

Data

異なるストリーム対を異なる送信点から送信


› 異なるストリーム対を異なる送信点から送信

› 通常の4x4 MIMO2地点送信とストリーム当りの電力が同一

– 送信電力の増大はストリーム当りのカバレッジを改善

Phase1：分散MIMO+送信Div.＠ｽｳｪｰﾃﾞﾝ

* 400MHz帯域幅の場合に換算（Kista の屋外帯域幅は200MHz）

(3.3Gbps*)

(5Gbps*)


› 5G 実証試験向け5Gプロトタイプ無線ユニットを開発

ーPR[プレスリリース ] 2015/11/24

› エリクソン 5G 実証試験でマルチユーザMIMOにより DL ピークスループット25Gbps超を達成

ーPR 2016/02/17, Youtube

› MWC2016にてマルチユーザMIMOのデモンストレーションを実施

ー2016 /2/ 22-25, Youtube, News等

Phase 2 無線伝送実証試験


ビームフォーミングによる長距離通信の実証 - 475mの距離(LOS)でも2Gbpsを達成

475 m

Gbps


ビームトラッキング性能の確認

› 端末の移動に応じて最適なビームが選択されていることを確認


› Phase2の主要諸元の紹介

› YRPでのマルチユーザMIMO実験の様子をリアルタイムビデオで中継

› ビデオ中継時間外のご紹介内容

–5G無線実証試験

–2020年のネットワークアーキテクチャ

–5Gの新たなユースケースに対する共同トライアル

› 是非、エリクソンの5Gをご体感下さい！

エリクソンブースの紹介


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