報道発表資料

(お知らせ)世界初、時速300kmの超高速移動環境で5G無線通信実験に成功
-超高速データ伝送・通信中ハンドオーバーに加え4K映像ライブ中継も成功-
<2018年4月23日>

株式会社NTTドコモ(以下、ドコモ)は、日本電気株式会社(以下、NEC)、日本電信電話株式会社(以下、NTT)と28GHz帯の周波数において第5世代移動通信方式(以下、5G)を用いて時速305kmで移動する自動車に搭載した5G移動局と、実験コースに設置した5G基地局との間で無線データ伝送に世界で初めて1成功しました。
また、世界で初めて1時速290kmで移動する5G移動局が通信中の5G基地局間ハンドオーバーにも成功しました。
さらに、上り伝送においては時速200kmで移動する5G移動局から4K映像の無線ライブ中継に世界で初めて1成功しました。

本実験は、高速鉄道などの超高速移動環境における5Gサービスの提供を想定した自動車走行による実験として、2018年4月8日(日曜)に日本自動車研究所(以下、JARI)のテストコースにおいて実施しました。

今回の実験で利用した28GHz帯の周波数は、電波の減衰が大きいため電波が遠くまで届きづらく、また直進性が強いという特徴があります。そのため、5G基地局と5G移動局の両方に、電波の放射エリアを特定方向へ集中させるビームフォーミング機能と5G移動局の動きに合わせて電波の放射方向を制御するビーム追従機能を搭載した上でこれらを最適化し、より早い移動速度における5G無線通信回線の設定と5G無線データ伝送の高速化を実現しました。
さらに、5G無線通信回線を維持したまま接続先を瞬時に切り替える通信中基地局間ハンドオーバー機能を適用することにより、より広いエリアにおける超高速移動する5G移動局と5G基地局の間の5G無線通信を実現しました。
また、超高速移動する自動車からのリアルな車窓映像を5G基地局へ送るため、4K・120フレーム/秒の高精細で高フレームレート(以下、4Kハイフレームレート)の映像符号化方式を用いて無線ライブ中継を実現しました。

本実験にあたり、ドコモ5Gオープンパートナープログラムの参加企業のうち、ソニービジネスソリューション株式会社(以下、ソニービジネスソリューション)、カーレーシングチーム「DOCOMO TEAM DANDELION RACING」を運営する有限会社ダンディライアン(以下、ダンディライアン)の協力も得ました。

ドコモは今後も、パートナー企業との連携を拡大・促進し、これまで世界主要ベンダーと研究を重ねてきた5G技術のもと、幅広い環境における5Gの活用に向けて取り組みを進めてまいります。

  1. ドコモ調べ(2018年4月23日現在)

別紙 超高速移動環境における5G無線通信実験の内容

1. 実験概要と成果

JARI(茨城県東茨城郡城里町)のテストコース(全周5.5kmの高速周回路のうちの約1kmの直線区間)において、コース脇に設置した2つの5G基地局とコース上を超高速で走行する実験用自動車に搭載した5G移動局との間で、28GHz帯の周波数を用いた5G無線通信を実施。

実験① 時速305kmで移動する5G移動局と5G基地局の間の5G無線データ伝送に世界で初めて成功
実験② 時速293kmで移動する5G移動局に対して、下り1.1Gbpsの超高速5G無線データ伝送に世界で初めて成功
実験③ 時速290kmで移動する5G移動局と5G基地局の間の無線通信回線を維持したまま、接続先の5G基地局を瞬時に切り替える通信中5G基地局間ハンドオーバーに世界で初めて成功
実験④ 時速200kmで移動する5G移動局から上り4Kハイフレームレート車窓映像の5G無線ライブ中継に世界で初めて成功

2. 実験実施日

2018年4月8日(日曜)

3. 使用周波数帯

28GHz帯(帯域幅:700MHz)

4. 実験システム

今回の各実験で使用したシステムの構成と実験装置・機器の主な仕様

<超高速5G無線データ伝送実験(実験①、②、③)のシステム構成>
超高速5G無線データ伝送実験(実験①、②、③)のシステム構成の画像
<4Kハイフレームレート車窓映像・5G無線ライブ中継実験(実験④)のシステム構成>
4Kハイフレームレート車窓映像・5G無線ライブ中継実験(実験④)のシステム構成の画像
<実験装置・機器の主な仕様>
5Gシステム 5Gコア装置
  • 2つの基地局間の通信中高速ハンドオーバー制御機能
5G基地局装置
  • 超多素子アンテナ(96素子、最大2ビーム)
  • ビームフォーミング機能およびビーム追従機能
  • 基地局あたり2アンテナユニットによる送信ダイバーシティ機能
5G移動局装置
  • 超多素子アンテナ(64素子、最大2ビーム)
  • ビームフォーミング機能およびビーム追従機能
4K映像機器 4K映像エンコーダー・デコーダー1
  • ハイフレームレート対応
    H.265/HEVCエンコーダー・デコーダー
  • 4K 120フレーム/秒対応
4Kカメラ
  • ハイフレームレート撮影対応マルチパーパスカメラ
  • 4K 120フレーム/秒対応
超高速実験用自動車
  • NISSAN GT-Rベース
    特別チューニング車両

5. 実験の特徴

今回の実験実施にあたり、事前に高周波数帯電波伝搬特性の測定を行い、その解析結果にもとづいて超高速移動環境においても安定した無線通信回線の確立が可能となるよう、5G基地局および5G移動局の両方に搭載したビームフォーミング機能およびビーム追従機能、ならびに5G基地局に搭載した送信アンテナダイバーシティ機能を前提とした5Gシステムの最適化と5Gエリア設計を行って実験環境を構築しました。
また、ハイフレームレート対応4Kカメラ機器の映像を、NTTメディアインテリジェンス研究所が開発1したリアルタイム4KハイフレームレートHEVCコーデックを介して5Gで伝送する4K映像伝送システムを構築し、超高速移動環境のように動きの速いシーンでも現在の4K映像標準フレームレートの2倍滑らかで高い臨場感のあるライブ中継を実現しました。
なお、最大時速300kmを超える超高速移動環境で安全に走行中通信実験を行うため、搭載装置類の重量やバランスなどを考慮したチューニングを施した超高速実験用自動車を開発し、使用しました。

<超高速実験用自動車>
超高速実験用自動車の画像
<実験模様>
実験模様の画像

6. 実験環境イメージ

画像:実験環境イメージ

7. 各社の役割

各社の役割の表
会社 役割
ドコモ
  • 実験全体の企画・推進
  • 超高速移動環境における5Gエリア設計
NEC
  • 5G移動局装置と5G基地局装置の提供
  • 5Gコア装置の運用
NTT (NTTアクセスサービスシステム研究所)
  • 高周波数帯電波伝搬の解析・把握
(NTTメディアインテリジェンス研究所)
  • 4Kハイフレームレート映像伝送システムの構築
ソニービジネスソリューション
  • 4Kハイフレームレート撮影対応カメラ機器の提供
ダンディライアン
  • 超高速実験用自動車のチューニング
  • 高速周回路における自動車走行オペレーション

8. 実験模様(動画)

  1. 2018年4月5日のNTT報道発表 参照
    別ウインドウが開きますhttp://www.ntt.co.jp/news2018/1804/180405a.html

報道発表資料に記載された情報は、発表日現在のものです。仕様、サービス内容、お問い合わせ先などの内容は予告なしに変更されることがありますので、あらかじめご了承ください。

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