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
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Gbps
~475 m
› 5グラムではありません!
5Gとは?
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› 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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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
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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
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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...
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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
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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”
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›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...
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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
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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…
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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
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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
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› 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
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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
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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
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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
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› 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.@スウェーデン
* 400MHz帯域幅の場合に換算(Kista の屋外帯域幅は200MHz)
(3.3Gbps*)
(5Gbps*)
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› 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
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Phase 2 無線伝送実証試験(ドコモとの共同実験)
プレスリリース, 2016/2/22 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
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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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› 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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