5Gにより開ける世界ワクワク体験実現に向けて - Waseda ......5Gにより開ける世界-ワクワク体験実現に向けて- 2018年6月1日 KDDI株式会社技術統括本部

5Gにより開ける世界 -ワクワク体験実現に向けて-

2018年6月1日KDDI株式会社技術統括本部モバイル技術本部松永彰

2018年度GITIフォーラム「第5世代移動通信がもたらす社会の変革」早稲田大学小野記念講堂

本日の内容

1. 更なる体験価値向上に向けて

2. 5Gの技術チャレンジ

3. KDDIの取り組み-5Gで実現するワクワク体験へのお誘い-

4. ワクワク体験実現に向けて

1Copyright © 2018 KDDI Corporation. All Rights Reserved

１. 更なる体験価値向上に向けて


3Gクリアな音質で通話

ネットやメールも1G〜2G

いつでもどこでも

電話したい

4G映画、音楽、買い物

全てをモバイルで

1990年代 2000年代 2010年代

@100kbps

@1Mbps

@1Gbps

モバイルネットワークはニーズに合わせて進化

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KDDIの事業領域

通信を中心にライフデザイン領域へ事業を拡大中

Copyright © 2018 KDDI Corporation. All Rights Reserved ４

通信とライフデザインの融合

お客さまと通信で繋がり、体験価値を高めていく

体験価値

体験価値

体験価値

体験価値

お客さま

通信

ヘルスケア金融

エンター

テインメント

教育エネルギー

コマース

ライフデザイン通信


5Gで目指す世界観

あたらしいワクワク体験を

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Entertainment ×5G

Communication ×5G

Society ×5G

より便利に安心安全に

より自由でより豊かな表現


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さらなるお客様体験価値向上に向けて

IoT Big Data AI…

3G

4G

5G

多接続

大容量

低遅延

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パートナーの皆さまと、実証実験を通じて5G世界の可能性を追求

高速移動環境

*一部は総務省技術試験事務 5G総合実証試験にて実施

電車(100km/h)

低遅延

ICT施工遠隔存在

高度セキュリティシステムスマートステーション

安心・安全

高精細映像VR/AR

スタジアムエンターテインメント

空撮映像配信自由視点 VR旅行

より良い社会へ

スマートスクール


自動車(>190km/h)

２. 5Gの技術チャレンジ

ー周波数の利用－


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5Gの技術課題

技術課題 1

高速・大容量実現のための

高い周波数帯の活用

技術課題 2

多様なサービスを

一つのNWに収容できる

アーキテクチャの実現多接続

20Gbps

5G4G

10ms10万

1Gbps

高速・大容量

1ms

低遅延

100万デバイス/k㎡


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周波数帯による電波伝搬特性

実験場所：KDDI総合研究所周辺(埼玉県ふじみ野市)送信局設置場所：KDDI総合研究所屋上送信アンテナ高：約20m

2GHz帯 28GHz帯

送信局

実フィールドで、各周波数帯（2GHz、4.5GHz、28GHz帯）の電波伝搬特性を測定 28GHz帯は、既存バンド（2GHz帯）と比較して電波が飛ばない。但し、ビームを絞ること（ビームフォーミング）で、遠くまで飛ばすことが可能

送信局

4.5GHz帯

送信局


高周波数帯におけるビームフォーミング/トラッキング技術の課題

・・・・・

従来(3G, 4G)の周波数のように通信エリアを明確に定義することが難しく、ハンドオーバポイントの予測や制御が難しい

電力を集中させて届けるために狭いビームを利用端末の移動に合わせて狭いビームの向きを追随（トラッキング）する必要あり障害物などによる急激な減衰に対応する制御


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世界で初めて、5Gを用いた走行列車での8K/4K映像伝送連続HO実験に成功

JR東日本と共同で、2017年10月17日から19日にかけて、5Gを用いた走行列車での8K/4K映像伝送実験に世界で初めて成功*1

約1.5kmの鉄道区間に28GHz帯の実験システムを用いたエリアを構築、走行中のJR東日本「MUE-Train」*2先頭車両の4Kカメラからの高精細映像の送信、車内での8K映像ストリーミング受信に成功。

時速約100kmで走行するMUE-Trainを用いて、連続ハンドオーバーに成功。ビームトラッキング技術を用いて、走行中に最大1.7Gbpsのスループットを達成。

*1：2017年12月1日時点サムスン電子調べ

*2：MUE-Train：様々な試験を効率的に実施するためのJR東日本の在来線試験電車


2. 5Gの技術チャレンジ

ー最適なネットワークの実現－


現在

サービス A

サービス B

サービス C

3

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5G の世界

サービス A

サービス B

サービス C

利用用途に応じて、オーダーメイドでネットワークを使い分ける

要件の異なる通信サービスをひとつのパイプに収容

通信サービス毎にパイプを区切って利用

多様な性能を同時に提供するスライス・ネットワーク


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多様なサービスを収容可能なアーキテクチャ世界で

初めて実証

間


「5G」x仮想化基地局のスライシング技術を開発

３. KDDIの取り組み

- 5Gで実現するワクワク体験へのお誘い -


5Gで実現するワクワク体験へのお誘い

- 新宿でMobile Infotainmentを検証 -

高速・大容量、低遅延を活用


17年5月新宿で3つのアプリケーションを実証


+ Mobile Infotainment

瞬間ダウンロード

訪れた先での新鮮な情報を車両の情報機器にダウンロード

VR

GPSと連動したVR将来はMR(Mixed Reality)に

応用

自由視点映像

自由視点がモバイルでも楽しめる時代へ

デモを通じて5Gの世界を体感

28GHz帯を用いた移動環境でのインフォーティンメントを新宿エリアにてデモ



- アップリンク向上による新たな可能性 -

高精細度映像のアップロード


5Gの特長である高速・大容量を活かし、移動中における高精細な8Kスーパーハイビジョンの伝送実験を実施

中継現場からの8K映像の送信に用いるだけでなく、受信側の無線ブロードバンド環境も想定した試験を実施

KDDI・NHK、「5G」技術を用いた実証実験を実施


5Ｇネットワーク活用で期待されるサービスの一例

5Gネットワーク経由で、より高精細な画像が送れるようになり、監視センターでより詳細な

状況確認が可能となります。

人物確認のシーンでは・・・

人物特定まで可能に！

LTE

ウェアラブルカメラを装着した隊員による警備風景

※実現イメージ

5G

車両登録番号の確認まで可能に！ ※実現イメージ

LTE5G

車両確認のシーンでは・・・

KDDI・セコム、「5G」技術を用いた実証実験を実施(1)


警備員のウェアラブルカメラや車載カメラから撮影した映像を、5Gの高速・大容量ネットワークでリアルタイム伝送

ウェアラブルカメラ

5G端末(車載型)

4K映像撮影

5G実証実験設備(新宿ビル内)

5G中継セコム実験設備(新宿ビル内)

5G端末(車載型)



〜5Gネットワークを活用した高品質な警備・監視サービスを提供〜

5Gを用いて、マルチユーザMIMO

により、複数の5G端末からの映像の

アップリンク伝送を行うことに国内で初めて成功

KDDI・セコム、「5G」技術を用いた実証実験を実施(2)


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ドローンによるリアルタイム高精細空撮

イベントや災害等での応用を目指し、5Gの高速・大容量を活用して、ドローンからリアルタイムで高精細な空撮映像を伝送。

東京大学と共同で、東大キャンパスにおいて、28GHzを利用して検証予定


高精細映像のupload

5G

4Kカメラ搭載Drone

*総務省技術試験事務 5G総合実証試験にて実施予定


- VR/ARの可能性 -

南三陸さんさん商店街へ瞬間移動


KDDI、JR東日本国内初!南三陸さんさん商店街でのVRお買い物体験

南三陸さんさん商店街上野駅

KDDIは、JR東日本の協力のもと、2018年1月25日から27日に上野駅で実施された地域再発見プロジェクト「宮城産直市」にて、で現地体感イベントを実施


南三陸さんさん商店街


「サンサンと輝く太陽のように、笑顔とパワーに満ちた南三陸の商店街にしたい」というコンセプトのもと、2012年2月25日に仮設商店街としてオープンした”さんさん商店街”が

2017年3月3日(さんさん)に常設商店街として開業しました。飲食店や鮮魚店などあわせて28店舗が並んでいます。

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5GとVRを活用し、上野駅のVRゴーグルと、南三陸さんさん商店街のガイドが持つ4K解像度の360度カメラをリアルタイムで接続。

人々とのコミュニケーションとショッピングを通じて、現地にいるかのような体験価値を提供一般のお客様が体験可能なイベントで、インタラクティブなコミュニケーションに5Gを取り入れ

るのは国内初。

南三陸さんさん商店街上野駅


上野駅と南三陸さんさん商店街をリアルタイムで接続

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- 自由視点映像＋大容量伝送による

スタジアムソリューション -


「クライミング×自由視点VRライブ」をCEATEC JAPAN 2017に出展

複数のカメラで壁面を登る人物を撮影し、3Dモデル化

撮影と同時に、リアルタイムで自由視点VRの視聴体験が可能

世界初自由視点VRリアルタイム制作システムの開発に成功

自由視点VRの生成

複数の映像データ

複数のカメラで対象を撮影

選択視点からの映像

カメラのないアングルからの選手の様子を観賞

リアルタイムで全自動で処理

ユーザの視点選択

実際の壁面はもちろんのこと、仮想的に作成した迫力ある岩場を登頂するなど、自由視点VRならではのバーチャル体験が可能


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ATR, KDDI、KDDI総合研究所は、2018年3月5日から9日に、沖縄セルラースタジアム那覇において、28GHz帯の5Gを用いて、50台の5Gタブレット端末に対して、自由視点映像を含む、個別の4K高精細コンテンツ配信に成功。

既存のモバイル通信では困難だった多数の観客に向けた大容量映像の同時配信が「5G」を活用して可能に。

国内初、スタジアムで、50台の「5G」タブレット向けに4K高精細映像の同時配信に成功


*総務省の技術試験事務における「5G」総合実証試験として実施


-無人自動運転車の迅速な遠隔制御-


4.5GHz帯の「5G」を用いた移動中の車両からの4K映像リアルタイム伝送に成功


〜無人自動運転車の迅速な遠隔制御を可能に〜

KDDIは、17年12月に、アイサンテクノロジー㈱、㈱ティアフォーと共同で、遠隔制御型自動運転システムを用いて、全国初の公道における無人自動運転車の遠隔制御に成功

無人自動運転車の安全かつ安定的な走行確保には、走行状態の遠隔監視と、危険の際の遠隔制御が重要

エリクソン・ジャパンの5G実験装置を使用。


2018年5月8日に、フロントビュー(4K)、バックミラーおよび左右サイドミラー(フルHD)の計4映像のアップリンクに成功。

28GHz帯(帯域幅800MHz)に加え、4.5GHz帯(帯域幅100MHz)で大容量情報を安定送信可能なことを確認。

無人自動運転車の遠隔制御において、5Gの高速・大容量伝送を活用して、高精細な映像を通じて、より遠くの人物や障害物などの動的情報を識別し、迅速に判断・制御することが可能に。

4.5GHz帯の「5G」を用いた移動中の車両からの4K映像リアルタイム伝送に成功


- 低遅延により開ける新たな世界 -


低遅延により広がる世界

正確な遠隔操作

動きに追随した画像の合成

遠隔医療


※総務省技術試験事務 5G総合実証試験にて検証

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4Kカメラ2台(3D)、2K全天球カメラ1台、2K俯瞰カメラ2台の映像を、28GHz帯の5Gによって、超多素子アンテナによるビームフォーミングを活用して遠隔操作室に伝送。

裸眼で立体視可能な4K対応3Dモニタにより、奥行をより正確に捉えることが可能となり、作業効率を大幅に改善。


KDDI、大林組、NEC 国内初！「5G」、4K3Dモニターを活用した建機の遠隔施工に成功


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背景

自然災害の際、迅速な復旧や社会インフラの再構築の要求が高まりつつある。人が容易に近づけない環境での作業が必要に。

労働人口、熟練工の減少、特に特殊技能工に顕著。

現在も、建機に設置したカメラと俯瞰カメラの映像による遠隔操作が行われている。現状では、Wi-Fiを利用しているため、下記の制約あり。

通信速度の制約による映像配信の精細度操作可能建機数電波干渉等


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3.43M

2.16M△1.28

M


建設市場の見通しと世代交代目標

出典：再生と進化に向けて―建設業の長期ビジョン―日本建設業連合会http://www.nikkenren.com/sougou/vision2015/vision_pdf.html

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実験方法 2018年2月大林組東京機械工場にて実施従来の無線LANと5Gを用いた遠隔操縦システムの作業性を、ブロック積上げ時間で比較

① 有人操縦（オペレータ搭乗）（基準試験）② 目視遠隔操縦③ 従来方法（無線LAN）と5Gシステムを交互に切り替えて積上げ時間を計測

ブロック積上げ（50cm, 220Kg）遠隔操縦カメラの配置

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WiFi熟練時の想定最短時間276sec

5G熟練時の想定最短時間177sec

5Gを利用した遠隔操縦は，従来方法（WiFi）に比較して作業効率を35%改善高精細映像の伝送を実現することで，オペレーターへの情報提供量の増大による負荷軽減



Telexistence とは？

テレイグジスタンス（TELEXISTENCE/遠隔存在）とは、東京大学名誉教授舘暲氏が1980年に世界で初めて提唱した、人間が、現存する場所とは異なった場所に実質的に存在し、その場所で自在に行動するという人間の存在拡張の概念、また、それを可能とするための技術体系。

自分がロボットに乗り移る感覚となり、他の場所へと”瞬間移動”


Telexistence Society x 5G

スレーブ（ロボット）マスター (コントローラー)

視覚・聴覚・触覚

操作

5G

対象と離れていながら、あたかもそこにいるかのような感覚が得られる。

テレイグジスタンスが人々の生活を変える。

5Gが創る未来に存在する世界


４. ワクワク体験実現に向けて


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2020年の商用化を目指しその後もさらなる進化、高度化を推進

パートナーとの実証を進める

さらなる進化、高度化を続けていく

2020年に5Gスタートを

目指す


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