ERICSSON ドコモエリクソン 5G - NTTドコモホームƒ‰コモ - エリクソン 5G 無線アクセス共同伝送実験， 2014-2015 村井英志，伊藤昌嗣，松本勝己

ドコモ - エリクソン 5G 無線アクセス共同伝送実験， 2014-2015

村井英志，伊藤昌嗣，松本勝己

エリクソン・ジャパン

ERICSSON

ドコモ-エリクソン5G無線アクセス共同伝送実験, 2014-2015 | © Ericsson AB 2015 | 2015-07-23 | Page 2

1. はじめに（5G無線の適用領域，要求条件，使用RAT，エリクソン実験プラン，共同実験のコンセプトと目的等）

2. 伝送実験装置の概要

3. 実験現場で遭遇した問題（同期関連）と対策事例

4. 実験概要と成果の一例

5. 実験現場からのフィードバックで得られた成果

（屋外LOSにて）5Gbpsピークレートの達成

6. まとめ

講演内容


5G 無線アクセスの適用領域，要求条件

• 非常に大きいトラヒック容量

• あらゆる所で高いデータ速度

• 非常に小さい遅延

• 大量の数のデバイス

• 非常に低廉なデバイスコスト

• 非常に少ないエネルギー消費

• 極めて高い信頼性と稼働率

• ...

多様な要求条件と機能

単なるモバイルブロードバンドの拡張よりも遥かに多くの適用領域

経済的で持続可能柔軟で拡張性があり将来性を考えたソリューション

想定される要求条件

何処でもいつでもブロードバンド

体感

スマートな輸送基盤と乗り物

リモートコントロール，マシン

パーソナル化されたメディアとゲーム

のマス・マーケット

人間 / マシン相互連携

電力計，センサー, “大量の MTC”

そして，もっと多くの…


›高い周波数帯位相雑音 –広いサブキャリア間隔

›低遅延 –短いTTI

›LTE(-Adv)との親和性 –OFDMベース –LTEパラメータとの倍数関係を保持

›低消費電力 –Ultra Lean Carrier

実験で用いたRAT：スケーラブルOFDM

›サブキャリア間隔：75kHz (15kHz x5) ›TTI： 0.2ms (1ms x1/5)

LTE

スケーラブルOFDM

• 参照信号：常時送信なし

• システム情報：常時報知最小化...


エリクソンの5G テストベッドプラン

Phase 1

2014～ • 400 MHz 帯域 • 5+ Gbps ピークレート • 柔軟なデュプレックス • 4 ストリーム MIMO

2015-2016 • 性能の向上 • 多数の5G要素技術の追加

2017+ • 完全なトライアルネットワーク

• プリ・コマーシャルトライアル用の機器サイズ

Phase 2

Phase 3

世界初の「5G端末」


コンセプト

› 同じ周波数，HW, SWを用いて，日本（YRP)とスウェーデン（KISTA)で実験

› 実験結果を共有して比較・検討し，新しい知見，課題等を議論

目的：15GHz帯を利用して › 電波伝搬特性の解明

› 伝送特性の確認 – 高速伝送の達成 – マルチポイント通信 – etc.

共同伝送実験のコンセプト，目的

TP2

TP1


伝送実験装置の概要

高キャリア周波数 15 GHz

広帯域幅 400 MHz

ダイナミック TDDによ柔軟なリソース割当

OFDM ベース

Short TTI 0.2 ms

Ultra Lean デザイン

4ストリーム MIMO

5.8 Gbps ピークレート

デモパラメータ

BBU

RRU

UE


›現象：ラボから屋外測定に移った際にスループットが低下

›現象解析：UL/DL切替直後のサブフレームで伝送誤りが発生

›原因特定：RRU-BBU間の光ファイバケーブル長差による伝送遅延

›対策：伝送遅延を考慮したTDDスイッチタイミングの変更・調整

遭遇した問題と対策事例1（同期関連）

D U D

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 Subframe

DL subframe D Fixed DL subframe

UL subframe U Fixed UL subframe

Not scheduled subframe

適切なUL/DLスイッチタイミング


遭遇した問題と対策事例2（同期関連） ›現象：屋外LOSで同期信号のセル特定，ピークサーチが不安定

›現象解析：ピークサーチ結果を確認しアルゴリズムをチェック

›原因特定： UE側で単一CCに対し, 単一試行でサーチを行っていた

›対策：全CC, 複数回試行サーチでベストなものを選択

CC0 CC1 CC2 CC3

試行１試行2 試行3

P

CC0 CC1 CC2 CC3

試行1 試行2 試行3

t

P

Before After

BEST!

t


伝送実験結果例（YRP, outdoor, 1TP)

DOCOMO測定データ

受信電力スループット


伝送実験結果例（KISTA, outdoor, 2TP) RSRP TP1 & TP2 [dBm] 2TP

受信電力スループット


低い周波数と高い周波数の連携は優れたエンドユーザ・エクスペリエンスに必須

伝送実験例（KISTA)

LTE-5Gの緊密な相互連携は卓越したユーザ・エクスペリエンスをお客様に提供

端末の位置

データ速度

高い周波数（5G）, 広い帯域幅低い周波数(LTE), 狭い帯域幅

New 5G RAT LTE

高い周波数ではより広い帯域幅の使用が可能一方で伝搬特性上は扱いが厳しい


› 屋内でフェージングリッチの場所では5Gbpsを達成

› CoMPを使っても屋外LOSでは5Gbpsが達成できない RANK4での伝送が困難高いチャネル相関が原因

› 現状のHW，SWを変更せずに，チャネル相関を下げる試み!!

実験現場からのFeedbackで得られた成果

DOCOMO測定データ

チャネル相関 (アンテナ間隔 5λ) TP1 TP2 3.3Gbps*(Kista) 3.7Gbps(YRP)

*400MHz帯域換算


チャネル相関の低減-1:アンテナ間隔を離す

DOCOMO測定資料

MIMOアンテナを極力離す


チャネル相関の低減-2: 分散MIMO

DOCOMO測定資料

TP毎に異なる

ストリームセットを伝送


› 個々の送信点は，それぞれ異なるストリームセットを送信

› 通常の2TP，4x4MIMO の場合とストリーム当たりの送信電力が同一

– 送信電力の増大によるストリームセットのカバレッジを増大

チャネル相関の低減-3:分散MIMO + TxDiv

* 400MHz帯域換算値（Kista屋外の帯域は200MHz）説明のため展示コーナーパネルとストリームの表示が異なります

(3.3Gbps*)

(5Gbps*)


得られた知見 › 15GHz帯は一般的に思われているよりも通信距離が長い

–今回得られた結果を今後の信号設計に反映 › 15GHz帯は屋外LOS環境ではチャネル相関が高くなる傾向がある

–チャネル相関を下げることでスループットの向上が可能 › 測定環境によって得られる特性・傾向が異なることがある共同伝送実験の利点 › 現場での議論を反映させることにより，新たな可能性を追求できた › 不具合点の解消を効率的に行うことが出来た今後の予定 › 今回の実験に含まれていない5G要素技術を実装し，共同実験を継続

まとめ

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