5G時代における端末間通信による大容量通信エリアの拡張を実現

2018年5月21日
株式会社KDDI総合研究所

株式会社KDDI総合研究所（本社：埼玉県ふじみ野市、代表取締役所長：中島康之、以下「KDDI総合研究所」）は、次世代移動通信システム5G（以下「５G」）時代に向けて、端末間通信用の制御信号（注1）量の削減技術を開発しました。これにより、狭い範囲に限定されやすい大容量通信エリアを、端末間通信で中継することによる拡張が実現されます。
本成果は、5月23日（水）～5月25日（金）に東京ビッグサイト（東京都江東区）で開催される展示会「ワイヤレス・テクノロジー・パーク2018」のKDDIブースで展示します。

＜端末間通信による大容量通信エリアの拡張＞

【背景】
2020年頃の実用化が想定されている「5G」時代には、4K動画、AR/VR等のために大容量通信が増加すると考えられています。ひとつの基地局で広い範囲をカバーする「広域エリア」では、大量の大容量通信を収容した場合に混雑が発生します。そこで、「5G」では混雑している場所に高い周波数を利用して、狭い範囲をカバー可能な「スポットエリア」を配置し、大容量通信を収容することが考えられています。ところが、広域エリアにおける大容量通信の全てが収容されるわけではないことから、大容量通信による広域エリアの混雑が完全には解消されません。この解消のために、スポットエリア外の大容量通信を端末間通信でスポットエリアまで中継する大容量通信エリア拡張の実現が一つの解決策となります。

【今回の成果】
大容量通信エリア拡張のための端末間通信の実現には、端末間の無線品質の把握や無線リソース割当等のための大量の制御信号により、広域エリアの制御用チャネルの混雑が発生します。これにより、端末間通信が実現できないだけでなく、広域エリアにおける端末と基地局間の通信に品質劣化が発生するという問題があります。この問題を解消するためには、端末間通信用の制御信号の削減を行う必要があります。
今回、KDDI総合研究所は、少ない上り制御信号量で端末間の無線品質を収集する技術（技術1）と、端末をグループ化して無線リソース割当信号（注２）を一括通知する技術（技術2）を開発しました。計算機シミュレーション評価では、技術1により無線品質収集用上り制御信号を最大60%削減し、技術2により通知用の下り制御信号を最大70%削減する効果を確認しました。これらにより、制御チャネルの混雑による問題が解消され、端末間通信による大容量通信エリア拡張の実現が可能となります。

＜今回開発した技術＞

KDDI総合研究所はお客様がより快適により便利にご利用いただけるように、より先進的な無線技術の研究開発を進めていきます。

なお、本内容は、総務省電波資源拡大のための研究開発「第5世代移動通信システム実現に向けた研究開発」の一環として実施しています。

【用語解説】

注１　端末間通信用の制御信号
端末間通信の実施に必要となる情報収集や通知のための信号の総称。例えば、端末間で異なる無線品質の情報収集や、後述する無線リソースの割当信号の通知が該当する。
注２　無線リソース割当信号
端末が送信を行う無線チャネルやタイムスロットを基地局から指示するための信号。

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