LPWAと5Gの詳細・最新動向・将来展望

2010年代半ばより、IoTを牽引するセンサネットワークとしてLPWAが急速に普及し始め、多くの製品が市場に投入されている。LPWAは、2018年に成長期に入り、益々競争が激化している。本講演では、IoTの本質とそこでのセンサネットワーク、LPWAの役割・提供サービス、LoRaとSigfoxをはじめとする独自仕様LPWA、独自仕様LPWAに対抗するLTE-M (eMTC) とNB-IoTのセルラー (LTE版) LPWAの詳細、5GにおけるLPWAの内容とその課題を述べた後、各LPWA間の優劣比較、価格、サービス展開状況、LPWAの選定基準、5Gを含めたIoT/LPWAが生み出すビジネスの将来展望等の詳細について述べる。 　一方、2019年のサービス開始を目指す第5世代携帯電話網 (5G) の技術開発は、2019年の初頭にはピークとなる。5Gでは、4Gまでと異なり、超高速通信 (4K動/8K動画配信、VR/AR等) 、高信頼・低遅延通信 (車の自動運転支援やプラント・工場などにおける異常通知等) 通信、多数同時接続 (IoT対応、LPWA対抗) の大きく異なる3種類のサービスを提供する。本講演では、5Gへの物理層 (無線通信・変調・制御に関する各種方式・原理) と上位層 (ネットワーク仮想化・SDN/NFV、MANO、MEC、V2X等) への適用技術、開発状況、3種類の提供サービス、6Gに向けた将来展望の詳細について述べる。2018年6月に3GPPがリリース15として規格化した標準仕様の内容も盛込む。

第1部 LPWA

1. センサネットワーク
   1. サネットワーク開発の歴史
   2. センサネットワークとIoT
2. 準広域センサネットワーク
   1. Wi-SUN
   2. IEEE 802.11ah (Wi-Fi Halow)
   3. 狭域・準広域センサネットワーク動向まとめ
3. 広域センサネットワークLPWA
   1. LPWAの位置づけと分類
   2. LPWAの市場予測
   3. LPWAで提供されるサービス
   4. LPWAに対する国内での取組み
   5. LPWAの選定基準
   6. LPWAの性能
4. 独自仕様LPWAの詳細
   1. 概要と料金目安
   2. LoRa詳細
      1. LoRaの特徴、仕様
      2. LoRaのチップとモジュール
      3. LoRaの想定サービスと料金
      4. LoRaの海外での展開状況
      5. LoRaの国内での取組み状況
   3. Sigfox詳細
      1. Sigfoxの特徴、仕様
      2. Sigfoxのチップとモジュール
      3. Sigfoxの想定サービスと料金
      4. Sigfoxの海外での展開状況
      5. Sigfoxの国内での取組み状況
   4. LoRaとSigfoxの詳細比較
   5. RPMA
   6. FlexNet
   7. EnOcean Long range
   8. ソニー製 ELTRES
   9. Weightless-P
   10. ZETA
   11. スカイリー・ネットワークス、IEEE802.15.4k (LECIM)
5. セルラーLPWAの詳細
   1. LTE版LPWA (4G) の詳細
      1. LTE版LPWAの特徴、仕様
      2. LTE版LPWAの省電力化技術:eDRXとPSM
      3. LTE版LPWAのチップとモジュール
      4. LTE-M (eMTC、Cat.M1) の詳細仕様
      5. NB-IoT (Cat.M2/Cat.NB1) の詳細仕様
      6. LTE版LPWAの想定サービスと料金
      7. LTE版LPWAの海外での展開状況
      8. LTE版LPWAの国内での取組み状況
   2. 5GにおけるLPWAと課題
   3. 関連仕様 (非LPWAのCat.1)
6. 独自仕様LPWA、セルラーLPWA全体比較
7. LPWAの将来展望

第2部 5G

1. 携帯電話網の標準化機関と動向
   1. 3GPPとITU/ITU-R
   2. 携帯電話網の変遷
2. 3GPPとITU-Rの活動
   1. 3GPP
   2. ITU-R
3. 5G携帯電話網
   1. 5Gの概要と標準化のロードマップ
   2. 5Gの利用シナリオ、要求条件
   3. 5Gの3種類のサービス: eMBB (4K/8K通信によるVR/AR応用等を実現する超高速化ブロードバンド) 、URLLC (自動運転、遠隔ロボット制御等を実現する超信頼/低遅延型コミュニケーション) 、mMTC (IoTを牽引する広域センサネットワークを実現する大量マシン型コミュニケーション)
   4. 5Gの技術概要
      1. 物理層Ⅰ:全体概要
         1. 周波数利用率向上
            • MUST符号化方式とNOMA
            • Filtered-OFDM
            • Massive MIMO
         2. 周波数帯域の拡大
         3. 高密度ネットワーク
            • デュアルコネクティビティ
            • 高度化C-RAN
            • C/U分離
            • HetNet
            • スモールセル
      2. 物理層Ⅱ:リリース15 (2018.6) までの標準仕様
         1. 5Gアクセス網 (NR) の主要諸元
            • 無線チャネルとその用途
            • サブキャリア間隔とコンポーネントキャリアの帯域幅
            • スロットとサブフレームとフレーム
            • TDD方式
         2. 5Gアクセス網仕様-高速化、大容量化
            • 広い周波数レンジへの対応
            • 広帯域への対応
            • Scable numerology/Short TTI
            • 新チャネル符号化 (誤り訂正符号 (LDPC/Polar符号) )
            • Massive MIMO/アクティブアンテナ・ビームフォーミング
         3. 5Gアクセス網仕様-低遅延化
            • Short TTI、高速再送制御Fast HARQ-ACK
      3. 使用周波数 (ITU-R WRCによる検討詳細)
      4. ネットワーク概要
         1. 4Gと5Gのネットワークアーキテクチャ比較
         2. RAN-CNアーキテクチャ (NSAとSA)
         3. 5Gネットワークの進展推移
      5. システムアーキテクチャの技術要素
         1. ネットワーク仮想化
            • SDN/NFV
            • MANO
            • ネットワークスライシング
         2. MEC
         3. V2X
         4. SON
      6. 2017年〜2020年の国内実証実験
   5. 3GPP、ITU以外の機関の動き～
      • TSI
      • 5G PPP
      • oneM2M
      • OMA
      • NGMN
      • 5GMF (国内)
4. 6G携帯電話網の展望、課題