NTTドコモが6Gに関するホワイトペーパー公開――5G evolutionと6Gの技術コンセプト

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NTTドコモは2020年1月22日、2030年頃のサービス提供開始をめざし、第6世代移動通信システム(6G)に関するホワイトペーパーを公開した。5G evolution、6Gにより期待されるユースケース、目標性能、技術要素などの技術コンセプトをまとめている。

2010年頃から5Gの検討を開始した同社は6Gに向け、2018年に150GHz帯の超広帯域電波伝搬測定装置の開発に成功し、100GHz超の高い周波数帯の活用を視野に入れた新たな周波数帯の開拓に向けた研究開発に取り組んでいる。

同社では、5Gのプレサービスを2019年9月より開始。2020年春には、5G商用サービスの開始を予定している。一方で5Gの課題や新たな期待が見出されていることから、数年後や2020年代中での5Gのさらなる発展としての「5G evolution」の技術開発が必要と考えられる。

さらに、5Gは産業向けユースケースで特殊な要求条件や高い無線性能が求められる場合が多くあり、国内でも産業向けユースケースに特化した「ローカル5G」の議論が進められている。5Gの技術は、将来的にそうした産業向けの幅広い要求条件に柔軟に対応できるように、さらに発展させていく必要がある。

5G evolutionでは、上りリンクの性能向上を進めつつ、主に産業用途向けに通信品質を保証するタイプの高信頼な無線通信技術を推進していく方向性が考えられる。産業向けは、一般向け通信サービスに比べ、上りリンクのカバレッジ・スループットの改善や通信品質保証型技術がより重要となる。

6Gが導入されるであろう2030年代の社会や世界観では、2020年代中に5Gで期待されたユースケースや課題解決策がかなり進み、普及すると考えられる。それらは2030年代もさらなる発展型として、より広く深い普及が求められそうだ。また、信号処理の高速化や各種デバイスの進化等とともに、高度なサービスや複数のユースケースの融合、新たなユースケースのニーズが創出されると考えられる。

6Gは将来的に、5Gでも達成できないような究極の超高性能に加え、5GのeMBB、URLLC、多数接続(mMTC)といった3つのカテゴリーに収まらない新しい組み合わせの要求条件が必要なユースケースも想定される。無線技術への要求条件は、5Gの要求条件をさらに高めたものであることに加え、5Gでは考慮されていなかった新しい要求条件も加わる。

4G以降、OFDMをベースに複数の新技術の組み合わせでRATが構成されるようになり、6Gではさらに技術分野が多岐にわたってくると考えられるため、5G evolutionを経て、6Gはさらに多くの複数の技術の組み合わせによって高い要求条件を満たしていくだろう。今後、6G RATの定義についても検討が必要だ。

5G evolutionと6Gの候補として考えられる技術領域には、「空間領域の分散ネットワーク高度化技術(New Network Topology)」「非陸上(Non-Terrestrial Network)を含めたカバレッジ拡張技術」「周波数領域のさらなる広帯域化および周波数利用の高度化技術」「Massive MIMO技術および無線伝送技術のさらなる高度化」「低遅延・高信頼通信(URLLC)の拡張および産業向けネットワーク」「非移動通信技術のインテグレーション」「無線通信システムの多機能化およびあらゆる領域でのAI技術の活用」が挙げられる。

同社は今後、5Gの高速/大容量、低遅延、多数接続の各性能を高め、高速/大容量や低遅延などの要求条件を同時に満たす「複数要求条件の同時実現」、テラヘルツ波など「新たな高周波数帯の開拓」、これまでの移動通信方式では十分なエリア化が難しかった「空、海、宇宙などへの通信エリアの拡大」、「超低消費電力/低コストの通信実現」などを目指す。同時に、5G evolution、6Gの技術規格の検討、研究開発を進めていく。

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