5Gとローカル5Gの最新技術動向

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5G (IMT-2020) 携帯電話網は、2019年秋に一部の仕様でサービスが開始され、通信事業者や通信機器ベンダ、サービスベンダによる技術競争が激化している。5Gは、4Gの数10倍の超高速通信 (4K/8K動画配信、VR/ARコンテンツ活用等) に加え、これまでにない低遅延・高信頼 (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、および多数同時接続 (センサやデバイスを対象としたIoT対応、LPWA対抗) を実現する。この多様なサービス提供に対応するため、ネットワーク仮想化 (NFV/SDN、ネットワークスライシング) 、MEC (Mobile Edge Computing) 、V2X (Vehicle to Everything) 等のソフトウェア技術を新たに開発、導入する。 　また、近年ローカル5Gの呼び名で、5Gの技術を建物内や敷地内など比較的狭い領域内で5Gの技術を活用する企業向けのサービスが、2019年より急速に話題を集めている。 　本講演では、まず2018年6月に発行された3GPP リリース15 (基本仕様) に盛り込まれた内容、2020年3月完了予定のリリース16 (全体仕様) 向けに提案されている最新の標準化内容を含め、5Gの技術、サービスの最新動向を詳説し、2030年サービス開始を目指す6Gへの展望についても述べる。さらに、5Gの技術を活用したローカル5Gについて、概要、運用条件、提供サービス、課題、今後の展望等を含めその全容を詳細に述べる。

  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の組織構成と活動
    1. 3GPP
    2. ITU-RとITU-T
  3. 5G携帯電話網
    1. 5Gに向けた3GPPの活動
    2. 5Gの利用シナリオ、要求条件
    3. 3種類のサービス
      • eMBB (超高速通信)
      • URLLC (超高信頼・低遅延)
      • mMTC (多数同時接続
      • IoT/LPWA対応)
    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
          • スモールセル
      2. 物理層Ⅱ: リリース15 (2018.6に完了した5G基本仕様) までの標準仕様
        1. 5Gアクセス網 (NR) の主要諸元
        2. 5Gアクセス網標準仕様-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
          • Scablenumerology/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アクセス網標準仕様-低遅延化
          • Short TTI
          • 高速再送制御Fast HARQ-ACK
      3. 使用周波数 (ITU-R WRCにおける検討詳細)
      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 (4Gと5Gのハイブリッド) とSA (5Gのみのスタンドアロン)
        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 (C-V2X vs. DSRC) と自動運転
        4. SON (自己組織化ネットワーク)
      6. 3種類のサービスの実現技術まとめ
        • eMBB
        • URLLC
        • mMTC
      7. リリース16 (2020.3完了予定の5G全体仕様) に向けた2019.4現在の主な提案
      8. 5Gのまとめ
      9. チップとモジュール
      10. 2017年〜2020年の国内実証実験
    5. 3GPP、ITU以外の機関の動き
      • ETSI
      • 5G PPP
      • oneM2M
      • OMA
      • NGMN
      • 5GMF (国内)
  4. 6G携帯電話網の展望、課題
  5. ローカル5G
    1. ローカル5Gとは
    2. ローカル5Gの背景と狙い
    3. ローカル5Gの運用条件
    4. ローカル5Gの使用周波数
    5. ローカル5Gのアプリケーション
    6. ローカル5GとLPWA
    7. ローカル5Gの課題
    8. ローカル5Gの動向と将来展望

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