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1 5G における Huawei の取り組みと 共同実験の紹介 鹿島毅 Huawei Japan, Mobile Network CTO HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. 23 rd July, 2015 Page 1

2 5G はロングテール構造の多様化したサービス要求に対応 xmbps Critical Technical Requirements Traffic/Revenue Video 1ms Latency Up to 10Gbps Throughput Web Voice Vehicular Telematics Massive IoT Up to 1M Connections/Km2 AR/VR MirrorSys 500Km/h High Speed High Speed Railway Teleoperation Use Cases Body The Long Tail HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Page 2

3 フレキシブルな 5G をデザインする要素 周波数 ネットワークアーキテクチャ 無線インターフェース All Spectrum Access Service-oriented Architecture Software defined Air Interface HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Page 3

4 All Spectrum Access 5G は Sub6GHz と Above6GHz の両方を活用 Sub6GHz Above6GHz Primary bands for coverage & mobility Complementary bands for capacity GHz Visible Light Macro Cell UP: User Plane CP: Control Plane Small Cell HF/LF Coverage HF/LF Coverage LF Coverage HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Page 4

5 Service Oriented Architecture ソフトウェア化し リソースを効率よくスライシング Actuator/Tactile Internet MBB embb(ar/vr/8k ) Autonomous Driving UP ciot PHY Mode MBB PHY Mode embb RRM Common MAC PHY Mode HF PHY Mode ciot PHY Mode Low Latency UP CP High Throughput MEC UP CP Low Latency CP MBB Only MBB & 5G Dual Connection 8K Video AR/VR Sensor Network Autonomous Driving Service Oriented Radio サービス要求に合わせ無線インターフェースも柔軟に提供 Actuator Massive Connection UP Service Oriented Network Slicing サービス要求に合わせネットワークリソースを柔軟に提供 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Page 5

6 Software-defined Air Interface 幅広いアプリケーションに適応する Unified Air Interface F-OFDM Polar Code SCMA Full-Duplex/ TDD/FDD Massive MIMO PHY Mode - Low Latency Common MAC PHY Mode - Massive IOT PHY Mode - embb 一つの無線インターフェースが全てのアプリケーションに対応する柔軟性 MIMO 以外で少なくとも 3 倍の周波数利用効率改善 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Page 6

7 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Page 7

8 特に無線インターフェースに関し Sub6GHz Field Test を実施 24 TUEs 64TRX 100MHz HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Page 8

9 Duplex Full Duplex TDD をベースに非直交なリソース活用により 周波数利用効率改善 周波数 時間で直交したリソースを UL/DL に使用 受信側に入り込む送信信号をキャンセル FDD TDD interference DL UL HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Page 9

10 FER Polar Code Channel Coding 通信にとって不可欠な誤り訂正符号は進化し続けている Random LDPC や Turbo よりも高い誤り訂正能力 Reed Muller LDPC Turbo Reed Solomon Polar 5G で高速化したビットストリームを低消費電力で処理するという点も重要なポイント 通信路の分離と結合という単純な構造による符号化が低複雑度でのシステムを実現 LTE Turbo(256,88) Polar Code(256,88),List=32 Polar Code(256,88),List=128 Polar Code(256,88)),List=2048 Polar Code(256,88)),List=32768 例 : LTE の Turbo 符号よりもよい特性 Averg EbN0 (db) 分極という特性により理論的にシャノン容量を実現 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Page 10

11 Waveform OFDM 直交性を確保し LTE でも MIMO-OFDM は非常に有効 Frequency F-OFDM (Filtered OFDM) 非直交性を活用し 周波数利用効率を改善 周波数ドメインで よりシャープなフィルタを利用し より多くのバンドを活用 アプリケーションごとに最適な Waveform を利用し システム全体の利用効率を改善し OFDM のメリットも活用 Time Frequency しかし 周波数ドメインでの広がりが大きい バンド全体 全アプリケーションシナリオに共通サブキャリアを使用 Time Sensor Smart Phone Autonomous Driving HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Page 11

12 Multiple Access SCMA (Sparse Code Multiple Access) OFDMA をベースに非直交方式を導入し 周波数利用効率を改善 直交多元接続 多元接続数を大幅に増大 Grant-Free Access を実現 変調方式を改善し 周波数利用効率を改善 Multi-Dimensional Constellation による Shaping Gain TDMA FDMA Data stream 1 (1,1) Data stream 2 (1,0) Code book 1 SCMA Coer Code book 2 SCMA Coder QPSK 1 QPSK 2 CDMA Data stream 3 (1,0) Code book 3 SCMA Coder 16-point 2-dimensional mother constellation OFDMA Data stream 4 Code book 4 (0,0) SCMA Coder Data stream 5 Code book 5 (0,1) SCMA Coder Data stream 6 Code book 6 (1,1) SCMA Coder 例 : コードにより 4RB に 6UE を多重化 Data Streams Resource 受信特性の改善と 複雑度の低減 Code の Sparsity を利用した Message Passing Algorithm HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Page 12

13 Massive MIMO Channel Reciprocity TDD を前提とした MIMO システムの効率化チャネルの対称性を活用し Massive MIMO に必要なシグナリングを削減 MU-MIMO 多端末アクセスを前提にした周波数利用効率改善 端末への Massive Antenna 実装は容易ではない 基地局側の Massive Antenna をシステム全体で活用する MU-MIMO が不可欠 SU-MIMO Cloud BB RFU (64TRX) 24 UEs 非常に高い周波数利用効率を実現 送受信両方に Massive Antenna HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Page 13

14 Schedule Milestone of 5G 5G Test Bed 2015~ Field Test Lab Test Key technologies lab test Key technologies field test 2017~ 2018 Pre-Commercial Trials 2020 Commercial Launch in Tokyo Trial with strategic partner HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Page 14

15 Thank you Copyright 2015 Huawei Technologies Co., Ltd. All Rights Reserved. The information in this document may contain predictive statements including, without limitation, statements regarding the future financial and operating results, future product portfolio, new technology, etc. There are a number of factors that could cause actual results and developments to differ materially from those expressed or implied in the predictive statements. Therefore, such information is provided for reference purpose only and constitutes neither an offer nor an acceptance. Huawei may change the information at any time without notice. HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Page 15

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