LTE向け差異化技術の取り組み

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くうしょうはなだて
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1 LTE 向け差異化技術の取り組み 2009 年 4 月 17 日株式会社富士通研究所ネットワークシステム研究所所長代理福田英輔

2 本日のご説明内容 LTE 市場動向と新しい ICT ワールド LTE 開発における技術的課題課題解決に向けた施策無線ネットワークエンジニアリング基地局の最適化 ( 共用増幅器, 干渉制御 ) 端末用アンテナまとめ LTE: Long Term Evolution 標準化団体である 3GPP にて仕様化が進められている次世代携帯電話システム ICT: Information and Communication Technology 2

3 アクセス系データ速度の進展伝送速度 [bit/s] 1G 100M 10M 1M 100K 10K 1K 音声帯域モデム ISDN 固定通信 FTTH a/b/g IMT-2000(3G) VDSL HSDPA (7.2M) CDMA2000EV- CATV DO xdsl (2.4M) W-CDMA(384kbps) PHS CDMA e WiMAX ワイヤレス通信 LTE IMT-Advanced 出典 : 総務省次世代モバイル委員会資料

4 3G から LTE / LTE-Advanced へ W-CDMA (3G) HSDPA/EUL (3.5G) CDMA2000 1xEV-DO Rev.0 Rev.A LTE LTE- Advanced (4G) 無線方式 DL: CDMA UL: CDMA DL: CDMA UL: CDMA DL:CDMA UL: CDMA DL:CDMA UL: CDMA DL: OFDMA UL: SC-FDMA DL: OFDM(?) UL: (?) 周波数帯域幅 5 MHz 5 MHz 1.25 MHz 1.25 MHz 20 MHz >100 MHz HPSK BPSK,QPSK BPSK,QPSK QPSK QPSK 変調方式 HPSK,QPSK QPSK 16QAM 8PSK, 16QAM 8PSK, 16QAM 16QAM 64QAM,etc. 16QAM 64QAM,etc. 最大データレート DL: 384kbps UL: 64kbps DL: 14.4Mbps UL: 5.7Mbps DL: 2.4Mbps UL: 154kbps DL: 3.1Mbps UL: 1.8Mbps DL: >200Mbps UL: 50Mbps DL: 1~3Gbps UL: 500Mbps 商用時期 2000 HSDPA: 2006 EUL: 年頃 2015 年以降 DL: Down Link UL: Up Link W-CDMA: Wideband Code Division Multiple Access EV-DO: Evolution Data Only HSDPA: High Speed Downlink Packet Access OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiple Access EUL: Enhanced Up LINK SC-FDMA: Single-Carrier Frequency Division Multiple Access 4

5 LTE が拓く新しい ICT ワールド IT リソース ( サーバ, データ ) やアプリケーションを, 個人の要求に応じていつでも提供できる社会基盤実世界の情報とネット世界の情報の相互作用ネット世界価値プレゼンスロケーション言語翻訳 Help 機能 Navigation ガイダンス業務データデータベース承認申請 Biometrics 情報口座預金残高健康保険, 病歴資格免許音楽映画ゲーム放送新聞, 雑誌趣味嗜好情報 3G LTE 実世界 H1 5

6 LTE 開発における技術的課題無線ネットワークエンジニアリング回線設計置局設計 3G からの容易な移行 W-CDMA, HSDPA, EUL CDMA2000, EV/DO コストダウン各国地域毎の周波数対応 800,850,900,1500,1700, 1800,1900,2100, , , 干渉制御スループット均質化 LLS SLS セル設計共用増幅器の高効率化端末用マルチバンドアンテナ LLS : Link Level Simulator SLS : System Level Simulator 6

LTE フィールド実験ドコモ富士通の共同実証実験目的電波伝搬特性の取得下りスループット特性の取得周波数スケジューリングの検証 Throughput [Mbps] 120 100 80 60 40 20 0 Rank1 基地局実験結果最大 240Mbps 相当 (@20MHz

7 LTE フィールド実験ドコモ富士通の共同実証実験目的電波伝搬特性の取得下りスループット特性の取得周波数スケジューリングの検証 Throughput [Mbps] Rank1 基地局実験結果最大 240Mbps 相当 (@20MHz 帯域幅 ) のスループットを実証 MIMOアンテナ多重数 (Rank) の適応切替の有効性立証 120Mbps@10MHz MIMO: Multi Input Multi Output Antennas Rank4 Rank3 Rank [sec] 7

8 フィールド実験プレスリリース基地局 Sector#2 Sector#1 LTE フィールド実験用試作機 8

基地局設置場所の最適化減衰量 Pathloss(db) [db] 170 150

9 無線ネットワークエンジニアリング地図情報から電波伝搬を解析受信電波強度をシミュレーションスループットを予測し, 基地局設置場所の最適化減衰量 Pathloss(db) [db] Pathloss v.s Distance-CARLTON-N 電波減衰の距離依存性 y = Ln(x) y = Ln(x) Path loss(db) SUI-Type-A スループット COST231-Hata Measured 90 y = Ln(x) kbps SUI-Type-A(s=10) 70 COST231-Hata(cm=3dB) 500 kbps 1,000 kbps 50 5,000 kbps , kbps Distance(m) 距離 [m] 10,000 kbps 基地局 9

10 セル内スループットの均質化技術最適スケジューラ CQI 基地局 FFR(Fractional Frequency Reuse) Freq. Band CQI CQI データキュー CQI: Channel Quality Indicator CQI リレーステーション (RS) セル内電波干渉を軽減 200m ダウンリンクスケジューラ時間端末毎にパケットの送信順序を最適化セル全体でスループットを改善 10 1 基地局のみ基地局 +RS

11 システム移行が容易な共用増幅器 GaN デバイスを用いた高効率増幅回路モジュール DPD 歪補償技術による高効率化 3G と LTE 共用増幅方式世界最高水準 10 エコロジカルな基地局 ( グリーンワイヤレス ) 既存 3G から LTE へ容易な移行 Power [db] 電力 [db] G (W-CDMA) DPD 無し LTE DPD あり GaN: Gallium Nitride DPD: Digital Pre-Distortion Frequency [GHz] 周波数 [GHz] 11

12 マルチバンドアンテナ国内外の地域毎に異なる複数の周波数にチューニング可能 600MHz~6GHz をカバーするアンテナの基本構成高アンテナ特性 (db) 複数の周波数にチューニング周波数 (GHz) 12

ワイヤレスでストレスの無いブロードバンド通信 ( シンクライアント, 動画ストリ - ミング, 放送 ) NGN: ボーダレスにどのような環境でもシームレスに

13 携帯端末のシンクライアント化 NGN の足回りとして, いつでも, どこでも, 何とでも通信できる環境が空気のように在ることで, プライベートな機能をネットワークに信託し, 何も持たずに, 全てを携帯する Full Mobility Broadband ワイヤレスでストレスの無いブロードバンド通信 ( シンクライアント, 動画ストリ - ミング, 放送 ) NGN: ボーダレスにどのような環境でもシームレスに ( 家庭, オフィス, 屋外, 車, 電車, 航空機 ) Next Generation Network Individualization 個人のデータ, アイデンティティー, クレディビリティ, 嗜好をカスタマイズ 13

14 まとめ SoC, 無線プラットフォーム, 端末, 基地局, 高効率アンプ, コアネットワークにかかわる研究開発国内市場からグローバル市場への展開に資する技術開発 LTE 実用化で拡大する新たなサービス ( クラウド, シンクライアントなど ) に向けた広範囲なビジネス領域へのトリガ SoC: System on a Chip 14

15 15

16 免責事項このプレゼンテーション資料及びミーティングで配布されたその他の資料や情報及び質疑応答で話した内容には現時点の経営予測や仮説に基づく将来の見通しに関する記述が含まれていますこれらの将来の見通しに関する記述において明示または黙示されていることは既知または未知のリスクや不確実な要因により実際の結果業績または事象と異なることがあります実際の結果業績または事象に影響を与えうるリスクや不確実な要素には以下のようなものが含まれます ( 但しここに記載したものはあくまで例でありこれらに限られるものではありません ) 富士通の提供するサービスまたは製品にとって主要な地域 ( アメリカ合衆国 EU 諸国日本その他アジア諸国など ) のマクロ経済環境や市況動向中でも当社顧客の IT 支出に影響を及ぼすような経済環境要因急速な技術変革や顧客需要の変動及び富士通が参入している IT 市場通信市場電子デバイス市場での激しい価格競争他社との戦略的提携や合理的条件下での他社との取引を通じて富士通が特定のビジネスから撤退し関連資産を処分する可能性およびこのような撤退処分から発生する損失の影響特定の知的財産権の利用に関する不確実性特定の知的財産権の防御に関する不確実性富士通の戦略的提携企業の業績に関する不確実性富士通の保有する国内外企業の株式の価格下落が損益計算書や貸借対照表などの財務諸表に与える影響およびこの保有株式の株価下落により発生した富士通の年金資産の評価減とこれを補うために追加拠出される費用の発生による影響顧客企業の業績不振資金ショート支払不能倒産などに起因する売掛債権の回収遅延や回収不能によって当社が被る損害の影響富士通が売上高をあげている主な国の通貨および富士通が資産や負債を計上している主な国の通貨と日本円との為替レートの変動により発生する為替差損益の影響 ( 特に日本円とイギリスポンドアメリカドルとの間の為替差損益の影響 ) 16

次世代モバイルネットワークの概要

次世代モバイルネットワークの概要 Next-Generation Mobile Network 加藤次雄あらまし 45 3 202010 200 3.9 3.9G LTE Long Term Evolution 2010 12 LTE Abstract The number of people using cell phones in the world has exceeded 4.5 billion and this figure