（PDFファイルが開きます）次世代移動通信システム5G

次世代移動通信システム ５Ｇ
株式会社 ＮＴＴドコモ
５Ｇ推進室
© 2015 NTT DOCOMO, INC. All Rights Reserved.
５Ｇが目指す世界（目標性能）
２０２０年以降を目指した超大容量，超高速・超低遅延通信の実現により，
多種多様なサービスのサポート を実現する，次世代移動通信システム５Ｇ
•容量/km2 1000倍
大容量化
低遅延化
高速通信
•ユーザ体感スループット 100倍
（ピークデータレート 10Gbps以上）
多数の端末との接続
•同時接続端末数 100倍
(人が密集する環境，M2M等)
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5G
•無線区間の遅延
1ms以下
低コスト ＆ 省消費電力
•ネットワークと端末の低消費電力化
（バックホールの低コスト化を含めて）
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ドコモの５Ｇ技術コンセプト
低い[既存]周波数帯
（飽和状態）
高い周波数帯
（広帯域を使用でき，高速伝送が可能）
広帯域
(e.g. > 3GHz)
接続性やモビリティを確保
セルラー無線アクセス技術
の継続的発展
非直交アクセス (NOMA)等
＋
超広帯域
(e.g. > 10GHz) 周波数
高速データレート伝送を高効率に提供
高い周波数帯の
有効利用技術
スモールセル,
Massive（大規模） MIMO, New RAT 等
使用周波数帯によらない技術発展
ファントムセル（C/U分離）,
低遅延化やM2M等を考慮したフレーム設計の最適化 等
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２０２０年以降の５Ｇの進化
５Ｇは２０２０年以降も新技術，新周波数を柔軟に追加して発展し，
さらに高い要求性能を実現する将来への拡張性に優れた無線通信システム
2020
2025
2030
5G+
5G
広い高い周波数帯
さらに広い高い周波数帯
周波数
Massive MIMO
技術
ピーク: 数Gbps
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無線技術のさらなる高度化
（さらに超多素子のMassive
MIMOなど）
ピーク: 10Gbps以上
５Ｇの主要要素技術
New numerology
Lean carrier design
Wider bandwidth and low latency
Less inter-cell interference, energy
t
saving, good forward compatibility
5G (2020)
New RAT
f
Cell range extension
5G 5G 5G 5G 5G
Improved spectral efficiency
5G (202X)
LTE
5G 5G-A 5G 5G-B 5G-A
Integration of
unlicensed spectrum
(LAA)
Licensed
band
Massive MIMO/
beamforming
Unlicensed
band
C/U-plane split
(dual connectivity)
New waveform
Frequency/ time localization
Frequency
eLTE/ new RAT
(C/U-plane)
Time
f
New RAT
(U-plane)
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５Ｇリアルタイムシミュレータ
都市部（新宿エリア）において５Ｇ/５Ｇ+のシステム性能を
リアルタイムに評価・デモ
＜デモ内容＞
◎５Ｇ及び５Ｇ＋の導入効果：
マクロセル（３セクタ/マクロセル，２ＧＨｚ帯２０ＭＨｚ幅，2×4ＭＩＭＯ）
＋スモールセル（１２個スモールセル/セクタ，5ＧＨｚ帯200MHz幅，
128×4「Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯ」適用）の「ファントムセル構成」
⇒ システムスループットを5Gでは400倍，5G＋では1000倍以上
◎4K高精細動画をリアルタイム伝送し，
スムーズに再生
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Massive MIMO技術
高周波数帯における多数のアンテナ素子を用いた送受信技術により
高い周波数帯の有効利用
超多数ユーザの同時接続
 容量不足問題解消
電波減衰の補償
 スモールセルエリアの拡大
2GHz
d
20c
m
：
：
：
：
20GHz
λ/2
λ/2
L
Φmin
L
Φmin /10
20cm
1スモールセル当たり
100以上のアンテナ素子
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10G
G
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デモ評価諸元
Carrier frequency (BW)
Cellular layout
Channel model
Moving speed
Antenna pattern
Total BS TX power (Ptotal)
Moving speed
Antenna configuration
Antenna gain
5G
Below 6GHz: 5GHz (200MHz)
Above 6GHz: 28GHz (1GHz), 70GHz (2GHz)
7 cell sites, 3 cells per site
12 small cells per cell (Up to 24 small cells)
(30 UE/cell)
(30UE/cell)
Raytracing (Shinjuku area, Tokyo) [VPL*]
Throughput evaluation area: 500m x 500m
Interference evaluation area: 750m x 750m
3 km/h
See Table 2.1.1-2 [TR 36.814]
A() = 0 dB (horizontal)
46 dBm
30 dBm
3 km/h
2 x 4 MIMO
5GHz: 4x4 MIMO, 128x4 Massive MIMO
28GHz: 256x4 70GHz: 1024 x 4 Massive MIMO
14 dBi
5 dBi
LTE (3GPP Model)
2GHz (20MHz)
Penetration loss
0 dB (Outdoor UE) & 5 dB (Bus UE)
MIMO transmission
Receiver type
Traffic model
Scheduling algorithm
Feedback
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SU-MIMO
SU-/MU-MIMO dynamic switching
MMSE
Bursty traffic (FTP traffic model2)
Proportional fairness
Implicit feedback for 2x4 MIMO
(PMI)
VPL: Vertical Plane Launch for Approximating of Full 3D Ray Tracing
Explicit feedback for Massive MIMO
(Hermite/Zero-forcing precoding)
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スループット評価エリア及び干渉計算エリア
Ray tracing （Tokyo, Shinjuku area）
Evaluation area
500m x 500m
750m x 750m
Interference calculation area
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５Ｇの実現に向けたロードマップ
2015
2010
2020
本年度
５Ｇ技術コンセプトの検討
５Ｇリアルタイムシミュレータ開発
５Ｇ実験及び要素技術検討
５Ｇ研究プロジェクト
５Ｇ標準化
商用化
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