AIと5Gがもたらす未来

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せせらさわまつ
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1 5G と AI がもたらす未来画像サイズ W180 x H398 px アンリツ株式会社 CTO 高橋幸宏 2018 年 11 月 19 日東証第 1 部 :

会社概要 243-8555 神奈川県厚木市恩名 5-1-1 Tel : 046-223 -1111 https://www.anritsu.

2 会社概要神奈川県厚木市恩名 Tel : せきさんしゃ創業 ( 石杉社 ):1895 年 ( 明治 28 年 ) 創立年月日 :1931 年 ( 昭和 6 年 )3 月 17 日資本金 :190 億 64 百万円 ( 平成 30 年 3 月 31 日現在 ) 売上高 : 連結 859 億 67 百万円 ( 平成 30 年 3 月 31 日現在 ) 従業員数 : 844 名単独 387 億 10 百万円 ( 平成 30 年 3 月 31 日現在 ) 3,717 名 ( アンリツグループ ) ( 平成 30 年 3 月 31 日現在 ) 2 5G と AI がもたらす未来

3 事業概要 PQA事業 T&M事業その他食の安全安心ネットワーク社会の進化発展モバイル市場５Ｇ, LTE ネットワークインフラ市場有線無線NW エレクトロニクス市場電子部品無線設備セグメント別売上比率 IPネットワーク機器 X線検査機金属検出機重量選別機光デバイス 2018年3月期実績連結 860億円 T&M 63% モバイルネットワークインフラエレクトロニクス 45% 32% 23% PQA 26% その他 11% T&M事業地域別売上比率日本 20% T&M: Test & Measurement アジアパシフィック 38% 米州 23% EMEA 19% PQA : Products Quality Assurance 3

4 第4次産業革命 4

5 第4次産業革命 AI産業革命インターネットデータセンターセンサー IoT デバイス AI 人工知能安心安全 Society 5.0 つながる社会データの価値化 5

6 5G モバイルコミュニケーションの進化 6

7 モバイル通信の進化 10Gbps 1Gbps 100Mbps モバイル通信は10年サイクルで高度化技術変復調符号化エラー訂正暗号化などを導入半導体の進歩高速化と微細化と低消費電力化 10Mbps 音声 SMS 1Mbps 100Kbps 2G 1G G SNS 動画メール画像 W-CDMA CDMA2000 音声? 5G NR 4G LTE 3G HSPA EVDO LTE-Advanced LTE-Advanced Pro *5G NR: 5G New Radio

8 5G要求要件多様なサービスに対応するプラットフォームモバイルブロードバンド高度化 embb 10Gbps 低消費電力大量IoT mmtc 6 10 devices/km2 ミッションクリティカルIoT 超高信頼低遅延通信 URLLC 1ms latency embb: Enhanced Mobile Broadband mmtc: Massive Machine Type Communications, UR/LL: Ultra-reliable and low-latency Communications 8

9 より高速化を目指すために embb (enhanced Mobile Broadband) 9

10 現行４G(LTE と5G NRフェーズ1の主な技術仕様項目 LTE/LTE-A 4G 5G 周波数マイクロ波 3GHz以下サブ6GHz 2.5~6GHz ミリ波 24~43.5GHz 帯域幅最大20MHz ５最大100MHz 4 最大400MHz 3 MIMO Dビームフォーミング Massive MIMO) なしアクセス方式変調方式 OFDMA DL) SCFDMA(UL) OFDMA DL/UL) 符号化 Data channel) ターボ符号 LDPC符号最大スループット 1Gbps DL) 500Mbps UL) 10Gbps DL 5Gbps(UL) なしあり主な違いは周波数と帯域幅 5Gでは３Dビームフォーミングが追加される *多様なサービスを実現するために Downlinkの性能改善だけではなく Uplinkの性能改善を目指す規格となっている *DL: Down Link, UL: Up Link,MIMO Multi Input Multi Output 10

*3GPP: 移動通信システムの仕様を策定する標準化プロジェクト 3GPP標準規格で規定される5Gの周波数帯 FR1 0.45 sub6) *FR: Frequency Range FR2 6.0 24.25 52.

11 *3GPP: 移動通信システムの仕様を策定する標準化プロジェクト 3GPP標準規格で規定される5Gの周波数帯 FR sub6) *FR: Frequency Range FR ミリ波) [GHz] Band Number 上り周波数下り周波数通信方式利用想定地域 n MHz MHz TDD 米国中国 FR1 n MHz MHz FDD 米国 n GHz GHz TDD sub6) n GHz GHz TDD 中国, 日本, 韓国. 欧州 n GHz GHz TDD 日本, 中国 Band Number 上り周波数下り周波数通信方式利用想定地域 n GHz GHz TDD 欧州, 中国 FR2 n GHz GHz TDD 米国, 日本, 韓国 GHz GHz TDD 中国ミリ波) n259 n GHz GHz TDD 米国課題 5G導入当初は各国共通の周波数を確保できない 11

構造物のある環境では 1GHzが有利１GHzでは1基地局で広範囲をカバーアンテナサイズは波長 1/周波数と比例

12 電波周波数とその特徴 <1GHz 1.7-6GHz >24GHz ミリ波周波数の既存割当多数中少数利用可能帯域 5-10MHz 回り込む透過する 20-数100MHz 2GHz 直進性が高い直進セルサイズ広い狭いアンテナサイズ大中電波の伝わり方スポット P2P 小備考 6GHz帯では他システムとの共存が必要広帯域化大容量化高速化構造物のある環境では 1GHzが有利１GHzでは1基地局で広範囲をカバーアンテナサイズは波長 1/周波数と比例アンテナサイズが小さくなることにより周波数の有効利用 MIMO が可能基地局 ~4G 5G ミリ波Massive MIMO Massive MIMOによる収容ユーザー数の向上 MIMO多重による大容量化 12

13 代表的なアンテナ出典総務省電波の人体に対する影響スマートアンテナ機械式チルトアンテナ内蔵しているアンテナの位相を制御することで地上方向にビームをふっている地上方向にビームを向けるために機械的に傾けているマイクロ回線用アンテナ 5G 28GHz用 MassiveMIMOアンテナ各素子の位相を制御することで自在な方向にビームを振ることができ同時に複数ユーザーと通信できる山岳地帯などネットワークケーブルの敷設が困難な地域での中継にマイクロ回線を使用 13

14 多様なサービスを実現するために 14

5G要求要件多様なサービスに対応するプラットフォームモバイルブロードバンド高度化

mmtc: Massive Machine Type Communications,

15 5G要求要件多様なサービスに対応するプラットフォームモバイルブロードバンド高度化 embb 10Gbps 低消費電力大量IoT mmtc 6 10 devices/km2 ミッションクリティカルIoT 超高信頼低遅延通信 URLLC 1ms latency embb: Enhanced Mobile Broadband mmtc: Massive Machine Type Communications, URLLC: Ultra-reliable and low-latency Communications 15

16 多様なサービスを実現するためにネットワークスライシング 16

17 仮想化とネットワークスライシング３つの要求要件を満たすために5Gは無線の高度化だけでなくネットワーク全体のアーキテクチュアを変革する 4G EPC Evolved Packet Core ５GC ５G Core ネットワークスライシング NFV,SDN) 出典ﾈｯﾄﾜｰｸｲﾝﾌﾗ技術の進展将来のﾈｯﾄﾜｰｸに関する研究会,2017,P6 17

18 ネットワークの仮想化ネットワークスライシングネットワークスライスを設定することでアプリケーションサービス毎に分離機能リソースを動的に管理し柔軟に改変させることが可能 embb 大容量ｽﾗｲｽ1 URLLC 超信頼低遅延ｽﾗｲｽ2 mmtc 多数デバイスｽﾗｲｽ3 出典 ETSI NFV ISGホワイトペーパー初期LTE投資は 2008年ごろ 18

19 新たなる価値を創出するために AI 19

20 画像とAIと5G カメライメージセンサ高解像度化高速化小型化低価格化人間の視覚を超える検出能力の獲得自律予測高解像度高解像度人口知能の進歩感度アップアナログデータ画像の認識能力の向上カメラと人口知能を組み合わせて人間以上の認識高速撮影高速シャッター動きの認識自律や近未来の予測データの価値化今後のAIと画像の応用分野自動運転監視カメラ無人コンビニ医療診断産業用ロボット介護ロボット環境エネルギー防犯防災社会インフラ健康医療高齢者支援農業交通(ITS) 自動車などの社会問題解決 5Gは短時間で画像や動画をアップロードできるUplinkの帯域確保と応答速度の向上をはかる低遅延を目指した規格が策定されている 20

21 5G適用事例1 医療現場バイタルデータの傾向から病気の発症可能性を予測バイタルデータ服薬状況のモニタリング生体センサによる予防予後管理無線通信センサ IoTデバイス医療現場の働き方改革 AI バイタルデータ症例データ Cloud データセンター高速有線ネットワーク 5G 最新の医療をいつでもどこでも画像診断データ 4K/8K 画像データから病床部位を特定高精細映像転送による遠隔診療治療手術ロボットを用いた遠隔手術専門医の診断をどこでも受けられる 21

22 多様なサービスを実現するためにモバイルエッジコンピューティング 22

23 URLLC 超高信頼低遅延通信を実現するMEC これまでデータセンターの多くはインターネット上クラウドに存在していました低遅延サービスを実現するためにユーザサービスに近い場所で小規模のデータセンターが構築されるのがMEC モバイルエッジコンピューティングですサーバーとストレージを使用するネットワークの仮想化とMECは非常に親和性の高いシステムです 5G Coreのネットワーク構成クラウド自動運転インターネットモバイルネットワーク低遅延 VR/AR 高速 GW MEC モバイルエッジコンピューティング遅延大低速低遅延高速医療ロボット産業ロボット 23

24 5G適用事例2 自動運転クラウドネットワークスライシングダイナミックマップ高精細地図 AI学習情報急ブレーキ多発位置情報走行情報車の位置情報地図情報動的情報車両歩行者情報狭いエリアで低遅延信頼性の高い境域通信交通情報ドライブレコーダー情報気象情報故障診断情報緊急情報静的情報出典自動運転社会の実現に向けた総務省の取組総務省,2017,P7 運転診断情報路面情報広いエリアで何時でも使える広域通信 MEC V2X, V2V 交差点での交通事故防止モバイルエッジコンピューティング出典 Connected Car社会の実現に向けて Connected Car社会の実現に向けた研究会,2017/7,P9 24

25 5G 商品化スケジュールと課題 25

26 5Gの標準化および商用化スケジュール CY Rel.16 (超低遅延超多数接続等のユースケース拡張) 3GPP Rel.15 NSA仕様 Rel.15 SA仕様商用チップ開発パイロット端末開発商用端末開発 [ 凡例 ] P. トライアルプレサービスプレ商用化 C. 商用化各国主要事業者の5Gサービス開始 NSA + ミリ波 C NSA + Sub6 ミリ波 C SA + Sub6 (P) SA + Sub6 (C) NSA + Sub6&ミリ波(P) 5Gテストソリューション NSA + Sub6&ミリ波(C) 量産用ソリューション規格適合試験コア開発用ソリューション出所一般公開情報を参考に当社作成 26

27 5G主要ベンダーおよびオペレータの現状と見通し GPP Release GPP Release 16 チップセットクアルコム米メディアテック台サムスン韓インテル米次期チップセット端末サムスン韓 LG 韓モトローラ米ファーウェイ中次期端末オペレータベライゾン米 KT,SKT 韓国 CMCC 中 AT&T 米ドコモ日本格的な商用サービスは２０２０年以降と予測出所総務省発行電波政策に関する意見交換会第58回資料他一般公開情報を参考に当社作成 27

5G標準規格とネットワークの展開シナリオ 3GPP標準規格 NSAとSA Release 15 (Phase 1) Release 16 (Phase 2) NSA: Non-Stand Alone SA: Stand Alone Release 15では超高速(eMBB)を実現するための仕様を優先的に策定ミッションクリティカル IoT(URLLC) や大

28 5G標準規格とネットワークの展開シナリオ 3GPP標準規格 NSAとSA Release 15 (Phase 1) Release 16 (Phase 2) NSA: Non-Stand Alone SA: Stand Alone Release 15では超高速(eMBB)を実現するための仕様を優先的に策定ミッションクリティカル IoT(URLLC) や大量 IoT(mMTC) を含む5Gの全要件を満たすための仕様がRelease 16で策定されます LTE(4G)エリア内に5Gエリアを構築し通信制御を既存のLTE側で行うことにより 5Gをスムーズに導入 5Gの初期導入で多くの事業者が採用専用ネットワークを構築することで LTEエリア内外に関わらず単独で5Gの通信制御とデータ送信が可能中国は初期から採用を予定 28

リアルタイム性の高いサービスの提供が期待されています 5G技術と検証課題デュアルコネクティビティー Non-Stand Alone (NSA)の方式では

29 5G主要技術と検証課題高周波数広帯域ビームフォーミング 5Gでは100MHz以上の広帯域信号を利用するためサブ6GHzと呼ばれる周波数帯やミリ波帯が活用されます複数のアンテナ素子で指向性を高めてミリ波の電波を効率よく特定の方向に放射する技術が活用されます超低遅延データ送信間隔の短縮やモバイルエッジコンピューティングの利用でリアルタイム性の高いサービスの提供が期待されています 5G技術と検証課題デュアルコネクティビティー Non-Stand Alone (NSA)の方式では LTEと5GNRを連携させながら同時に接続しシームレスなサービスを提供しますネットワークスライシング 5Gサービス提供のため高速化低遅延高精度な基地局間同期などフロントホールやバックホールの進化が求められます 29

ケーブルを用いず無線環境で評価 MT8870A MT1000A ユニバーサルワイヤレステストセットネットワークマスタプロ 5Gモバイルネットワークの高速化や低遅延化を実現する光インタフェースeCPRI/RoEに対応し

30 5G課題へのソリューション MT8000A MS2850A ラジオコミュニケーションテストステーションシグナルアナライザ 5G対応基地局を模擬しチップセットや通信端末の開発におけるRF性能測定や通信プロトコルの評価に必要なテスト環境を提供ミリ波 OTA*試験に対応 5G対応無線装置の研究開発製造における送信特性の評価で広帯域高性能高速な測定を優れたコストパフォーマンスで実現 *OTA (Over-The-Air) ケーブルを用いず無線環境で評価 MT8870A MT1000A ユニバーサルワイヤレステストセットネットワークマスタプロ 5Gモバイルネットワークの高速化や低遅延化を実現する光インタフェースeCPRI/RoEに対応し遅延時間時刻同期の高精度な測定を1台でサポートサブ6GHz対応5G端末の量産ラインにおいて無線特性の校正検査を高速に実現 LTE, WLAN, Bluetooth, Cat.M, NB-IoTなど様々な通信方式にも対応 30

モバイル通信市場の業界構造開発通信事業者 AT&T Verizon T-Mobile -US Orange O2 T-Mobile China Mobile China Unicom China

製造チップセットベンダー Qualcomm, Intel, Samsung, MediaTek, Hisilicon, Spreadtrum, Altair, etc.

Apple, Google, Microsoft Huawei, OPPO, VIVO, Xiaomi, Lenovo, TCL, Samsung,LG, HTC, Micromax, Sony,

31 モバイル通信市場の業界構造開発通信事業者 AT&T Verizon T-Mobile -US Orange O2 T-Mobile China Mobile China Unicom China Telecom NTT DoCoMo KDDI Softbank Sprint SK Telecom KT LG Uplus etc. 製造チップセットベンダー Qualcomm, Intel, Samsung, MediaTek, Hisilicon, Spreadtrum, Altair, etc. スマートフォン& タブレットベンダーテストハウス SGS, 7 layers, Cetecom, TMC, TechMahindra etc. Apple, Google, Microsoft Huawei, OPPO, VIVO, Xiaomi, Lenovo, TCL, Samsung,LG, HTC, Micromax, Sony, Fujitsu, Sharp, Kyosera etc. 無線モジュール /コンポーネントベンダー EMS Foxconn, BYD, Quanta, HEG etc. 自社工場アプリケーションプロバイダー NEMS Ericsson, Huawei,NOKIA, ZTE, Samsung, Fujitsu, NEC etc. 建設保守事業者 31

32 5G端末の開発から製造における活用例チップセットメーカの技術検証端末メーカの結合性能評価規格適合性試験事業者受入試験 Conformance Test (CT) Carrier Acceptance Test (CAT) 量産試験プロトコルベースバンドチップセット / RF回路 MT8000A ラジオコミュニケーションテストステーション機能性能評価 RF校正検査 ME7834NR 5GNRモバイルデバイステストプラットフォーム MT8870A ユニバーサルワイヤレステストセット 32

33 アンリツは WirelessからWired に渡る豊富な経験と確かな技術を生かして5Gのサービス展開を支援し IoT / Automotive / Data Center などの分野における課題の解決と社会の発展に貢献していきます 33

本日のご説明内容 1 1. で目指す世界 2. の標準化動向 3. 商用に向けた取り組み

資料 1-6 新世代モバイル通信システム委員会基本コンセプト作業班第一回会合資料 KDDI 株式会社 2016 年 11 月 15 日本日のご説明内容 1 1. で目指す世界 2. の標準化動向 3. 商用に向けた取り組み本日のご説明内容 2 1. で目指す世界 2. の標準化動向 3. 商用に向けた取り組みで目指す世界リアルな体感遠隔地からのイベント参加産業振興社会基盤安心安全 3