( 技術レポート ) 日本無線の 4G モバイルブロードバンドソリューション日本無線の 4G モバイルブロードバンドソリューション JRC 4G Mobile Broadband Solution 佐藤克彦勝又貞行丹下透 Katsuhiko Sato Sadayuki Katsumata Toru

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なごみきちや
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1 ( 技術レポート ) 日本無線の 4G モバイルブロードバンドソリューション日本無線の 4G モバイルブロードバンドソリューション JRC 4G Mobile Broadband Solution 佐藤克彦勝又貞行丹下透 Katsuhiko Sato Sadayuki Katsumata Toru Tange 江川祐介 Yusuke Egawa 佐々木孝義 Takayoshi Sasaki 要 LTE LTELTE LTE LTE LTE Abstract LTE has been expanding utilization as global standard broadband wireless technology, and still continuously evolving toward the next generation communication infrastructure. JRC has developed LTE base station, core network-subscriber access control, billing and network management systems. JRC provides not only End-to-End system equipments that have features of compact, scalability and simple operation, and also provides application, RF planning and system integration as total solution, which allows operators to startup their business quickly and reduce both initial and operational costs. This report describes general LTE technology and system architecture at first, details feature of JRC solutions at second and actual deployment example at last. 旨 1. まえがき LTE 3GPP Third Generation Partnership Project 3GPP W-CDMA Wideband Code Division Multiple Access GSM Global System for Mobile communications 3G 3.9 LTE 1 4 LTE-Advanced LTE 2009 LTE LTE LTE 3GPP 12 D2D LTE 3GPP LTE LTE LTE 2 LTE 3 LTE LTE 4G 日本無線技報 No

2 技術レポート日本無線の4Gモバイルブロードバンドソリューション 2 LTE技術の特長と標準システム構成 IMS, Internet パケットデータ網 EPC LTEの技術的特長は広帯域OFDMA Or thogonal 3G epdg P-GW Frequency Division Multiple Access による無線多元アクセ S2 HSS S5 ス方式である周波数軸サブキャリアと時間軸を用い S6 S3,S4 て通信チャネルを多重化し移動環境にあるユーザの無線 S-GW S GW MME SGSN S11 条件に応じて伝送率の高いチャネルを割り当てるこれにより品質の高いデータ転送を効率的に行い周波数の利 RNC S1 用効率を最大化するマルチアンテナ技術としてMIMO eutran Multiple Input Multiple Output を用い通信の安定化と WiMAX enodeb enodeb NB WiFi等等 X2 高速化をさらに向上させるネットワーク方式は IP Internet Protocol をベースと LTE-Uu したパケット転送交換となっている下位である無線通信方式やデータ交換方式に依存しないためインターネッ UE トアプリケーションとの親和性を高めるとともに装置機図1 LTE標準システム構成器の導入と運用に関わるコストを格段に下げることができ Fig.1 LTE General System Architecture るようになった近年ではマルチコアプロセッサに代表されるハードウェアの著しい性能向上によりベースバンド信号処理がソフ 3 当社LTEシステムの特長トウェアで実現されるようになってきており技術開発の当社のLTEシステムは事業者の初期投資と運用コストの軸がソフトウェアに移行していることも特長の一つになっ大幅削減に貢献する以下の各項においてその特長につている従来ハードウェアで実現されてきたOFDMAなどのいて説明をするとともに図2においてその特長を表すシ変復調処理や符号化処理がソフトウェアで処理されるようステム全体のイメージを示すになってきた図1を使って 3GPPで定められる一般的なLTEシステムの構成について説明する LTEシステムはe-UTRAN Evolved 1 コンパクトシステム当社の加入者アクセス制御システムは 3GPPのリリー UMTS Universal Mobile Telecommunication System ス9で規定されるEPCに必要な機能コンポーネントを同一 Terrestrial Radio Access Network と呼ばれる無線アクセのハードウェアプラットフォームで実行し汎用オペス網とEPC Evolved Packet Core と呼ぶパケット転送レーティングシステム上にインストールすることができ交換ベースのコア網によって構成される e-utranは enodeb Evolved Node B と呼ぶ無線基地局装置から構成るまた当社のLTE基地局は無線機能部とネットワーされる EPCは MME Mobile Management Entity と呼ク制御機能部が屋外筺体の中に一体化された構造となっばれる端末接続と移動制御を実行する装置と S-GW Serving ているこのようなコンパクトな装置構成と設置の容易 Gateway と呼ばれるデータパケットを転送する装置などに性は中小規模事業者にとって少ない初期投資で短期よって構成される間に事業を立ち上げることを可能にする従来の3Gシステムに対して無線アクセス網とコア網においてデータトラフィックおよび制御トラフィックが全 2 スケーラビリティてIP技術に基づいて転送されることが特長となっている加入者アクセス制御システムのソフトウェアは ATCA 3Gシステムとの接続はMMEとS-GWを介して行われそ Advanced Telecommunications Computing Architecture 規格のハードウェア上で実行することが可能であり加入の接続点はそれぞれS3 S4と定義されシームレスな移動者数とトラフィックの増加に応じてハードウェア資源を制御が実現されるまた WiMAXやWiFiなどの3GPP以外逐次追加することが可能であるこれにより事業者はの無線システムとの接続はePDGを介して行われる ROIを常に最大化する無駄のない設備導入と運用を行うことができる SGi 日本無線技報 No 一般論文 3 エンドツーエンドシステム当社は基地局と加入者アクセス制御システムだけでなく独自ネットワーク管理システム課金システムまでを含むエンドツーエンドシステムを提供する端末については市場に流通するスマートフォンタブレットを接続することが可能であり当社が提供する屋内屋外固定設置端末 CPE ドングル携帯ルータも接続することが可能であるこれにより事業者は事業に必

3 ( 技術レポート ) 日本無線の 4G モバイルブロードバンドソリューション 4 GUI MVNO Antenna GPS Internet 定定一用ーバ管理加入者制御図 3 加入者アクセス制御システム操作画面例 Fig.3 Subscriber Access Control System Operation Screenshot Ethernet スートフン power 図 2 JRC LTEシステム Fig.2 JRC LTE System 4.JRC LTEコアネットワークシステム LTE EMS 1 MME HSS IP P-GW IP S-GW 3GPP LTE EPC LTE 3 2 WEB 2 WEB 日本無線技報 No

4 般論文 WEB 3 EMS EMS VPN CPU E 4 EMS CPU ( 技術レポート ) 日本無線の4G 5.JRC LTE 基地局 LTE 3GPP enodeb 8 8kg MIMO 2 2 モバイルブロードバンドソリューション一 5/10/20MHz 2 5W 150Mbps/70Mbps LTE 1 LTE E-UTRAN enodeb LTE-Uu UE 1 3 X2 S1 EPC MME S-GW PHY OFDMA 2 MAC RLC PDCP 3 RRC EPC IP enodeb 6. モバイルブロードバンドアプリケーション LTE 2 IPLTE WiFi WebRTC Web Real-Time Communications 図 4 ネットワーク管理システム操作画面例 Fig.4 Network Management System Operation Screenshots 1 日本無線技報 No

( 技術レポート ) 日本無線の 4G モバイルブロードバンドソリューション 1 N 5 一ーセンー局 JRC

5 ( 技術レポート ) 日本無線の 4G モバイルブロードバンドソリューション 1 N 5 一ーセンー局 JRC LTE システムループ JRC LTE システムーセンー局の画面 LTE 7 12 図 5 ビデオプッシュツートークアプリケーション Fig.5 Video Push to Talk Application 2 1 N 6 図 7 回線設計シミュレーションとフィールド測定結果の比較 Fig.7 RF Planning Simulation and Field Test Results 図 6 ビデオ共有地図アプリケーション Fig.6 Video Sharing Application 7. 回線設計と運用事例 LTE LTE 8 日本無線技報 No

6 般論用語一覧設置運用例 Fig.8 Core system, Antenna and Base station Installation Example ( 技術レポート ) 日本無線の4G 3GPP: 3rd Generation Partnership Project ATCA: Advanced Telecommunications Computing Architecture CPE: Customer Premises Equipment EMS: Element Management System enb: Evolved Node B EPC: Evolved Packet Core epdg: Enhanced Packet Data Gateway e-utran: Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network GUI: Graphical User Interface HSS: Home Subscriber Server IP: Internet Protocol モバイルブロードバンドソリューション一LTE: Long Term Evolution MAC: Media Access Control MME: Mobility Management Entity MVNO: Mobile Virtual Network Operator PDPC: Packet Data Convergence Protocol PHY: Physical Layer P-GW: Packet Data Network Gateway RLC: Radio Link Control RNC: Radio Network Controller ROI: Return On Investment RRC: Radio Resource Control SI: System Integration SGSN: Serving GPRS Support Node S-GW: Serving Gateway UE: User Equipment WiFi: Wireless Fidelity WiMAX: Worldwide Interoperability for Microwave Access X2AP: X2 Application Protocol 文図 8 コアネットワークシステムとアンテナ基地局の 8. あとがき LTE LTE LTE 参考文献 1 LTE No.67 pp LTE No.67 pp 日本無線技報 No

般論文Web 図 1 EPC 機能エンティティ Fig.1 EPC function entities 1 MME Mobile Management Entity enodeb Diameter Client Diameter HSSQoS S-GW 2 HSS Home Subscriber S

般論文Web 図 1 EPC 機能エンティティ Fig.1 EPC function entities 1 MME Mobile Management Entity enodeb Diameter Client Diameter HSSQoS S-GW 2 HSS Home Subscriber S LTE コアネットワークシステムの開発 LTE Core Network System 勝又貞行丹下透新井国充 Sadayuki Katsumata Toru Tange Kunimitsu Arai 木村建夫 Takeo Kimura 中野雅俊 Masatoshi Nakano 要 LTELTE EPC3GPP LTE Release 9 EPC GUI LTE Abstract JRC has

( 技術レポート ) 日本無線の 4G モバイルブロードバンドソリューション 日本無線の 4G モバイルブロードバンドソリューション JRC 4G Mobile Broadband Solution 佐藤克彦勝又貞行丹下透 Katsuhiko Sato Sadayuki Katsumata Toru

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