第5世代モバイル推進フォーラム(5gmf 活動紹介 white paper “5g mobile...
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3 Copyright © 2017 The Fifth Generation Mobile Communications Promotion Forum The 9th MIC MRA International Workshop in 2017
世界の5G
ITU-T Focus Group on IMT-2020
5G Initiative
Vision2020/ Network2020
Future IMT Vision in ITU-R WP5D
5G Study Items
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総務省作成資料より
5G実現に向けたロードマップ
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5GMFの体制
総 会
顧問会議
企画委員会 技術委員会 アプリケーション 委員会
ネットワーク 委員会
会 長:吉田 進(京都大学) 副会長:坂内 正夫 篠原 弘道(NTT)
事務局(ARIB, TTC) 事 務 局 長 :佐藤 孝平(ARIB) 事務局次長:岡本 康史(TTC) 大村 好則(ARIB)
委員長: 森川 博之(東京大学) 委員長代理: 中村 武宏(NTTドコモ)
委員長: 三瓶 政一(大阪大学) 委員長代理 : 松永 彰(KDDI) 中村 隆治(富士通)
委員長: 岩浪 剛太(インフォシティ) 委員長代理: 林 俊樹(ゲオネットワークス)
委員長: 中尾 彰宏(東京大学) 委員長代理: 川村 龍太郎(NTT)
総合実証試験推進グループ リーダ:奥村 幸彦(NTTドコモ)
2016年1月に設置
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5GMF会員の状況
会員数:112(2017年2月21日現在) 一般会員:94, 個人会員:15, 特別会員:3(MIC, ARIB, TTC)
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5GMFの実行計画(中長期)
Rel. 13 Rel. 15 Rel. 14
WRC15 (2-27 Nov.) WRC19
Requirements
Workshop
Proposals Specifications
Channel Model SI Rel. 16
Technology SI Requirement SI
WIs WIs WIs
Future IMT Vision
Wireless Japan/WTP (25th May)
CEATEC (5th Oct.)
5GMF白書
Proof of 5G mobile concept
General assembly (5th Jul.)
Consideration on proof of 5G mobile concept
General Conference Society Conference
Workshop (17-18 Sep.)
Basic studies Detail studies Trial environment
construction
May 2016
CY2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
Events (Workshops)
IEICE
AWG in Japan (9-13 Mar.)
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5Gシステム総合実証試験の実施計画
東京オリンピック・ パラリンピック競技大会
ラグビー ワールドカップ
FY2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022
基本検討
詳細検討 (場所、周波数、予算、 傘下団体、企業募集、等)
試験環境 構築
ユーザニーズの調査、 アプリケーション・サービスの検討
● 2017年度から実証試験を開始
総合実証試験 サービス・機能
~無線+ネット+アプリ~
5G商用化
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広い敷地内でのカバレッジ試験、 および屋外走行試験
多数の人が集まる屋外のオープン スクウェア環境での試験
多数の人が集まる屋内環境での試験
地域的なバランスに配慮し、東京だけでなく地方においても実施 5Gシステム総合実証試験の実施計画
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5G国際連携
5G推進団体とのMoU締結 欧州 5G PPP
• 会合(ミュンヘン)2014/4/11, MOU締結(フランクフルト) 2015/3/25
韓国 5G Forum • 会合(東京)2013/8/19、2014/7/3 • MOU締結(東京) 2015/4/6
Wireless World Research Forum (WWRF) • MOU締結(e-mail)2015/8/21
インドネシア 5G Forum • 会合&MOU締結(バリ、インドネシア)2015/8/21-22
IMT Sub-WG 5G、Malaysian Technical Standards Forum(MTSFB) • 会合&MOU締結(クアラルンプール、マレーシア)2016/4/6
中国 IMT-2020 PG • MOU締結(北京)2016/6/2
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5G国際連携
5G推進団体の相互連携 ・日米欧中韓の5G推進団体とのマルチラテラルMOU締結 ・5G PPP, IMT-2020 PG, 5GMF, 5G Forum and 4G Americas ・MOU締結(リスボン、ポルトガル)2015/10/20
マルチラテラルMOUの締結
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5G国際連携 5G関連の活動
CEATEC-Japan、千葉、2014/10/8
18th Meeting of the APT Wireless Group、京都、2015/3/9
CEATEC-Japan、千葉、2015/10/8
EU-Japan 5G Symposium、東京、2016/2/8~10
第1回 Global 5G Event、北京、中国、2016/5/31~6/1
CEATEC-Japan、千葉、2016/10/5
第2回 Global 5G Event、ローマ、イタリア、2016/11/9~10
ワークショップ2016
第2回 Global 5G Event (ローマ)
会場風景
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第2回 Global 5G Event 概要報告
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5GMFの目標
2020年以降の第5世代移動体通信を実現する研究開発と国際標準化を牽引
第5世代移動体通信の実現で、主要な役割を果たす
2016年5月末に5GMFホームページ(http://5gmf.jp/)において5GMF白書を公開
実証試験の実施
基本的な検証、詳細設計と試験環境の整備をおこない、2017年度から実証試験を実施
国際機関との連携を通して、積極的に国際貢献する 欧州(5G-PPP)、韓国(5G Forum)、中国(IMT-2020 PG, FuTURE Forum), 米国(5G-
America)など、海外の5G推進団体と情報とビジョンの共有を推進する
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産官学連携を通した 研究開発による技術革新 国際的な連携と標準化
5GMFの目標
5GMF白書の概要
2
5GMF White Paper “5G Mobile Communications Systems for 2020 and beyond”, 第1.01版(2016年7月4日) http://5gmf.jp/whitepaper/
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5GMF白書の構成
• 5Gの目指す姿を明らかにするために、5GMFでの検討結果を網羅的にとりまとめ
各章の内容
Scope 本白書の記載範囲
1. Introduction 社会背景、ビジョン
2. Objectives 白書の目的
3. Market and User Trends of ICT
市場動向とユーザトレンド
4. Traffic Trend 通信トラフィック
5. Cost Implications システムの構築・運用コスト
6. 5G Key Concept キーコンセプトとキーテクノロジー
7. Typical Usage Scenarios of 5G
典型的な利用シナリオ
各章の内容
8. Requirements for 5G 5Gの技術要件
9. Spectrum Implications 5G実現のための周波数帯
10. Overview of 5G Technologies
11章及び12章の記載概要
11. 5G Radio Technologies 5Gの無線技術
12. Network Technologies for 5G
5Gのネットワーク技術
13. Conclusion まとめ
Annex Future businesses and services
将来のビジネスやサービスに対する展望
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5G実現に向けた検討
総務省:電波政策2020懇談会報告書 Recommendation ITU-R M.2083-0 (09/2015)
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• 5G時代に想定される様々な生活シーンでの使われ方を示した5Gの 使用シナリオは、以下に示す市場やユーザートレンドに基づいた4つの 典型的なカテゴリに分類できる
1) エンターテインメント 2) 交通 3) 産業/異業種 4) 救急/災害救助
• 個々の使用シナリオに期待される5Gの機能だけでなく、 5Gに対する要件を満たすために鍵となる5Gの機能を示す
• 多種多様な5G使用シナリオに対応して、動的に変化する5Gの機能の 分析も提供する
5Gの典型的な使用シナリオ
20 Copyright © 2017 The Fifth Generation Mobile Communications Promotion Forum The 9th MIC MRA International Workshop in 2017
1G
>10G
100M
100 1,000
10,000
10 1
< 1/3 50
500
x1000 <
Typical User throughput (bps)
Latency (ms) (RAN R.T. delay)
Mobility (km/h)
Number of connected users
Energy Saving
1
省エネ 8k video upload
緊急通信
歩行者へのナビ センサーNW
自動運転
1 Capacity (bps/km2)
様々な利用シーンにおける要件(例)
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典型的な利用シーンと期待される能力
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5Gのキーコンセプト
①Satisfaction of End-to-End Quality いつでもどこでも、どのようなアプリケーションにも、あらゆる利用シーンでユーザが満足できる、エンドツーエンドの品質を提供
【4Gまで】基本的にはベストエフォート品質、均質・一律な品質
②究極の超柔軟性 あらゆる利用シーンにおいて、多様かつ変動の大きなエンドツーエンド品質を柔軟に提供できる能力「究極の超柔軟性(Extreme Flexibility)」を有する
【4Gまで】特に無線部分の制約(電波伝搬、帯域幅、電力、移動速度 等)により品質実現にも制約あり。 無線とネットワークが各々単独で品質実現。
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5Gにおけるエンドツーエンド(E2E)品質 • アプリケーションやユーザーに必要とされるエンドツーエンド(E2E)の品質は、 5G時代には、これまでの世代で見たものよりもはるかに多様化している For example, the ITU-R Vision recommendation [1] illustrates a number of usage scenarios in which the capabilities required are not identical but diversified depending on the expected E2E quality.
[1] IMT Vision – “Framework and overall objectives of the future development of IMT for 2020 and beyond”, ITU-R, Recommendation M.2083-0, Sep. 2015
• データ量とユーザーエクスペリエンス品質であらわされる領域に、 潜在的な5Gアプリケーションをマッピングした図を示す
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1. 拡張ヘテロジニアス・ネットワーク 5Gは、単独のネットワークから構成されるのではなく、様々なサービスを柔軟に 提供することができる総合システムを構築するために、5G無線アクセス技術 (RAT)と既存の2G、3G、LTE、WLANネットワークを包括した5G拡張 ヘテロジーニアス・ネットワークが使われる
2. ネットワークのソフトウェア化 ネットワークのソフトウエア化は、業界における大きな変革のトレンドである。 ネットワークのソフトウエア化によって、ネットワーク機器やコンポーネントは、 簡単に更新ができるプログラマブルなソフトウエアによって、簡単かつ柔軟に 設計、導入、維持、管理される
キーコンセプトを実現するテクノロジー
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拡張ヘテロジニアス・ネットワーク
マクロセル; Lower Micro-wave 5G/4G/3G, C-Plane, Coverage
スモールセル; Higher Micro-wave 5G/4G, U-Plane, Large Capacity
スポットセル; Millimeter-wave 5G/WLAN, U-Plane, Extra-large Capacity
5Gの無線アクセス技術(5G RAT)の導入に加えて、 柔軟性を持ち多様なサービスの提供を可能にする統合システムを作るために、 5Gは既に存在する2G、3G、LTE、WLANシステムを使い続ける
26 Copyright © 2017 The Fifth Generation Mobile Communications Promotion Forum The 9th MIC MRA International Workshop in 2017
ネットワークのソフトウェア化とスライシング
Applications & Services with various requirements (M2M/IoT, Content delivery, Tactile)
Mobile packet core Radio access network (RAN) UE/ Devic
e
Slice Control
スライス A スライス B スライス C
Network management
and orchestration
Applications and services with various requirements (M2M/IoT, Content delivery, Tactile)
Cloud
App-Driven API API
Physical infrastructure (network, computation and storage resources)
Network resources
Computation and storage resources UE/Device Data Centers
MFH MBH Transport RAT(s)
ネットワークのソフトウエア化とスライシングは、究極の柔軟性によって 多様なサービスを支えるネットワークデバイスと機器を提供する
27 Copyright © 2017 The Fifth Generation Mobile Communications Promotion Forum The 9th MIC MRA International Workshop in 2017
6GHz 100GHz
Low range Middle range High range
30 GHz 60 GHz
• 低い周波数帯から高い周波数帯まで、それぞれの周波数帯が持つ 固有の特性に基づいてスペクトラムを使う必要がある • 6~100GHzの周波数帯域を、下記の観点で評価 Stage1 : ユースケースと技術 Stage2 : シェアリングまたは他システムとの関係
Stage1評価をおこなう6GHz以上の周波数帯を分類
6GHz以上の周波数帯評価
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Stage2 評価結果 Stage2の評価後に残る5Gに望ましい周波数帯
Frequency Band (GHz)
Bandwidth (GHz)
Level of sharing possibility
5.925 – 7.25 1.325 3, 4 7.375 – 8.75 1.375 3, 4
10 – 10.5 0.5 3 10.55 – 10.68 0.13 3
10.7 – 11.7 1.0 3 14.5 – 15.35 0.85 3 15.4 – 21.4 6.0 3, 4 22 – 23.6 1.6 3
24.75 – 31 6.25 3, 4 31 – 31.3 0.3 4
31.5 – 42.5 11 3, 4 45.3 – 47 1.7 4 47 – 50.2 3.2 3, 4
50.4 – 52.6 2.2 3, 4 54.25 – 57 2.75 3
66 – 76 10 3, 4 81 – 86 5 3
92 – 100 8 4
Level 1 No possibility for sharing Level 2 Difficult for sharing Level 3 Possible for sharing under certain conditions and worth considering for sharing Level 4 Possible for sharing
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5Gスペクトラムの国際協調
Source: Radio Policy 2020 Vision Committee Report, Ministry of internal affairs and communications (MIC) , June 2016
24GHz以上 (WRC-19において検討される周波数帯と28GHz帯)
30-40GHz 20-30GHz 50-60GHz 40-50GHz 60-70GHz 80-90GHz 70-80GHz
候補 周波数
Frequencies considered in U.S. and Korea etc.
Frequencies to be considered at WRC-19
24.25 27.5
31.8
33.4 37
40.5
42.5
43.5
45.5
47
47.2
50.2
50.4 52.6 66 76 81 86 29.5
… …
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未来に向けて 5GMFは引き続き以下に示す活動を継続する 周波数割当ておよび国際標準の策定を通してITUや3GPPに貢献 5G関連団体との国際的な協力関係の構築 産業界における5Gの潜在的ユーザーに対する広報活動
必要な標準規格と要求条件の導入を加速するために、 5GMFは以下に示す議論が成功することを期待する 5Gを使う関連業界を引き付けるために、異業種と実環境下での 5G実証試験を実施する 国内外のパートナーと連携し5Gの特徴を説明する サービス提供者が、5Gに関係するサービスを容易に顧客に提供することが 可能なプラットフォームを検討する 国内外において、5Gの成功を左右する周波数帯を検討する