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1 移動通信における衛星測位と 5G 展望 NTT ドコモ 5G イノベーション推進室 中村武宏 1

2 LTE 測位技術 LTE でサポートされている測位技術は下記のとおり (1) OTDOA (Observed Time Difference Of Arrival) 下りリンク通信を用いて, 基地局間の通信タイミング差 から位置推定 曲線 q P R B enb B (2) UTDOA (Uplink Time Difference of Arrival) 上りリンク通信を用いて, 基地局間の通信タイミング差 から位置推定 A en B A 曲線 p Q C enb C (3) E-CID (Enhanced-Cell ID) 端末の AoA( 到来角度 ) Timing Advance 情報 ( 距離 ) に基づき位置推定 Cell#a AoA Timing Advance (4) A-GNSS (Assisted-Global Navigation Satellite System) 衛星からの位置情報 (GNSS) に基づき位置推定 NW GPS Galileo GLONAS QZSS SBASs 2

3 NTT ドコモの位置情報サービス ジオフェンス (Wi-Fi/ ビーコン ) ユーザ行動理解に基づく配信情報最適化による送客 GPS 測位 位置に基づく情報配信 NW 測位 位置検索 駅すぱあと キャリアフリー イマドコサーチ ケータイお探し GPS+GLONASS 3

4 移動通信システムの進化 高速 大容量 へと着実に進化 音声 1G アナログ方式 低速データ 2G デジタル方式 9.6 kbps 28.8 kbps 高速データ 3G W-CDMA/HSPA IMT kbps 7.2~14 Mbps 4G IMT-Advanced LTE LTE-Advanced 225 Mbps~ 75~150 Mbps 5G 超高速データ 1980 年代 1990 年代 2000 年代 2010 年代 2020 年代 概ね 10 年毎に大きな進化を果たす 4

5 5G 導入の意義 5G 時代には 下図に示すような 5G の特徴を活かした様々なサービスが展開されると想定される このような世界における 5G 導入の意義とは 1 増加するパケットトラフィックへの対応 : 超高トラフィックエリアにおいても十分な設備容量を確保する 25G の特徴を活かし 様々な業界とのコラボレーションによる新産業の創出 : 企業や地方自治体等とのコラボレーションにより産業の最適化 新たな産業創出と 社会的課題の解決 地方創生に貢献 5

6 5G 導入に向けたスケジュール 3GPP 標準仕様準拠の 5G 商用サービスを 2020 年までに導入 2017 年 12 月に仕様完成した Non-Stand Alone 方式を採用 過去の世代のシステム導入時と異なり 商用導入前から様々な業界にて 5G に大きな期待を持たれている CY Event PyeongChang Olympics (Feb 2018) Tokyo Olympics (July 2020) Rel.14 Requirements Proposals Specifications Rel.15 Rel.16 WRC19 (Oct. 2019) IMT2020 (Oct. 2020) Non-standalone spec Standalone spec 5G commercial system development 5G commercial launch May 5G Trial Sites 5G Open Partner Program Domestic regulatory clearance, etc. Information & Communications Council, etc. Spectrum allocation (assumed) 6

7 Overview of 5G spectrum /3.7 GHz Band 4.5 GHz Band 26/28 GHz Band Band n78 Band n Band n79 Band n258 Band n *2 *1 3.6 Maximum 500 MHz BW *1: Currently used for 4G *2: Additional band for 4G (expected to be allocated by March 2018) Max 2 GHz BW MHz BW GHz BW MHz BW NOI in FNPR in GHz BW MHz BW 100 MHz BW 200 MHz BW GHz BW MHz BW GHz BW 7

8 5G サービス展開に向けて考慮すべきこと 1 既存業務との周波数共用条件を遵守すること 既存業務運用中のエリアでは ある程度の離隔距離を確保する等 共用条件の遵守が必要不可欠 2 5G サービス要求とインフラ設置コストとのバランス 5G 導入意義は 1 トラフィック対策と 2 産業の最適化 新たな産業創出と社会的課題の解決 地方創生に貢献することにある 1 は 5G NR での対応が必要不可欠となるが 2 は 想定しているソリューションに 5G の最大性能が必要かどうかの見極めが必要 インフラコストとのバランスを精査し ビジネスとして成立するか否かを慎重に見極めることが 5G 成功の近道である 3GPP Rel.15 における CH 幅は 周波数帯によって異なっている CH 幅が広くなるほど伝送速度 システム容量を大きくできる (5G の最高性能に近づける ) というメリットがあるが 逆に セルサイズを大きくすることが難しくなるという運用上の課題がある 実際のサービス展開においては 5G 性能要件 (CH 幅 ) とセルサイズのバランスを取りながらシステム設計をする必要がある 8

9 周波数 5G の展開イメージ 年 高速 大容量化を最も必要とするエリアから 5G 導入 5G の新たなセルを 高度化した LTE(eLTE) のセルにオーバーレイして導入 5G NRとeLTEは密に連携して運用 オリンピック パラリンピックの施設付近でも導入 地方創生に貢献するため 郊外 田舎での導入も考慮 2 その後 5Gのエリアを郊外 田舎まで拡大 都市部では さらに高い周波数でかつ広い帯域幅を有する周波数帯 ( ミリ波 ) を活用してさらに高速 大容量化 5Gをさらに拡張した技術 (5G+) を導入 2019 年まで 2020 年 202x 年 LTE LTE 5G+ 都市部エリア LTE LTE 5G 5G NR elte LTE 5G+ 郊外 田舎エリア LTE 5G elte 5G+ 5G+ 9

10 5G サービス創出に向けたパートナー様との連携 より良い 5G サービスの創出に向け 多様な業界のより多くのパートナー様と協力ドコモとパートナー様の協創環境の向上に向け さらなるパートナーシップの拡大を目指す Contents Security ALSOK, NEC TOPPAN, CRESCENT フジテレビ Sport, Gaming Entertainment BANDAI NAMCO 横浜スタジアム YAMAHA Automotive DeNA, TOYOTA DENSO, Continental 住友電工 Image, Video SONY, Panasonic SHARP, INFOCITY Japan Display Inc. Railway, Travel TOBU Group Factory, Construction KOMATSU NS Solutions Healthcare 和歌山県和歌山県立医科大学 5G NW technologies, AI platform, Web API, etc 10

11 5G オープンパートナープログラム 5G 時代に向け 様々な業界のパートナー様とともに新たなサービス ビジネスを協創するためのプログラム 2018 年 1 月 9 日報道発表 現在までに 1600 を超える企業 団体にご参加いただいています Partner Program February Partner Workshop (kick-off) April Providing permanent 5G connectivity environment Discussion for new business creation Commercial service 11

12 5G による建設機械の遠隔制御 高速 低遅延な 5G 無線技術を用いた建設 鉱山機械の遠隔制御システムの実現を目指します 都市部からの施工現場の遠隔オペレーションにより 人手不足対策やより効率的なオペレーションなどの効果が期待されます 5G base station コマツ様試験フィールド ( 千葉県美浜区 ) NTT ドコモ本社 ( 東京 ) 12

13 5G による建設機械の遠隔制御 13

14 5G を活用した遠隔診療 4K TV 会議や医療機器の映像出力を遠隔拠点へ 5G で伝送 遠隔診療による高度医療が都市部と地方の医療格差を解消 Advanced medical hospital Local medical clinic 14

15 5G を活用した遠隔診療 15

16 ジオスタ 2018 ~ 新しいスポーツ観戦体験の提案 どこでもジオスタ ~ 5G と AR 技術を活用したリアルタイム AR による新しいスポーツ観戦体験の提案 テレビやネットで放送されているスポーツ中継が 将来は自宅や外出先等ユーザーが今いる場所にリアルタイム AR として目の前に出現し 観たいプレーヤーを観たい角度から自由な視点で楽しむことができます 選手情報などをスマートフォンに AR で表示させる 情報の見える化 や 等身大の選手のプレーを目の前に出現させて観戦するなど これまでにない楽しみ方が可能です ユーザーによる自由視点のスポーツ観戦 リアルタイム AR による情報の見える化 Partnership with FUJI TELEVISION NETWORK, INC. リアルタイム AR による情報の取得 また自由視点によるスポーツ観戦によって 自宅や外出先などでこれまでにないスポーツ観戦が楽しめます 16

17 ジオスタ

18 コネクテッドカーユースケース Assisted driving 地図 交通情報 障害物透過ハザード 歩行者注意など Autonomous driving 部分 ~ 完全 協調自動運転 ( 高速 渋滞 駐車 隊列走行など ) Tele-operated driving トラブル時の遠隔操作被災地や危険地での遠隔運転 ( 鉱山 建設地 原発など ) Info-mediation 多様な情報編集に基づく価値提供セキュリティ ( 盗難車追跡 境界管理 ) セーフティ (ecall, bcall) フリート管理 ( カーシェア 物流 配車 ) 保険 ジオフェンス広告 車載ソフト更新など Infotainment エンターテイメント ( ビデオ VR AR) 生産活動 ( ビデオ会議 車内オフィス ) Nomadic nodes 車載局を利用したセルラ容量カバレッジ補填 Reference: Image sources (left top to right bottom): Jaguar Land Rover, Volkswagen, Verbundprojekt Vision TUM, erpfm.com, Mercedes Benz, BMW 18

19 Cellular V2X Cellular V2X = LTE または 5G を用いた V2X 基地局経由通信と直接通信双方をサポート 直接通信 V2X ロードマップ Basic safety application (IEEE802.11pと同等のユースケース) 見通し外車両 歩行者の警告 ハザード情報配信など 長い通信距離 ( 見通し数百 m) 低遅延 (~20 ms) V2X phase 1 (Rel-14 LTE) 2017 年 3 月仕様化完了 容量 信頼性改善 V2X phase 2 (Rel-15 LTE) 議論中 Advanced safety and autonomous driving V2X phase 3 (5G) 高速大容量 高信頼低遅延 2018/1~ 議論開始 19

20 コネクティッドカー実証実験 高速 低遅延な次世代移動通信 5G 無線技術を用いたコネクティッドカー 5G 無線技術の導入により 車内で高精細な動画の伝送などリッチコンテンツの提供 エンターテイメントの多様化を期待 3 台のトヨタのアルファードと 5G で通信し 車のモニタリング情報や 4K 映像を伝送 移動局 実験車両 ( トヨタアルファード ) 実験環境 ( お台場 5G トライアルサイト ) 20

21 コネクティッドカー実証実験 21

22 ご静聴ありがとうございました 22

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