보도 발표 자료
(소식) 세계 최초, 시속 300 km의 초고속 이동 환경에서 5 G라디오 커뮤니케이션 실험에 성공
-초고속 데이터 전송·통신중 핸드 오버로 더해 4 K영상 라이브 중계도 성공-
＜2018년 4월 23일＞
주식회사 NTT 도코모(이하, 도코모)는, 일본 전기 주식회사(이하, NEC), 일본 전신전화 주식회사(이하, NTT)와 28 GHz대의 주파수에 대해 제5세대 이동 통신 방식(이하, 5 G)을 이용해 시속 305 km로 이동하는 자동차에 탑재한 5 G이동국과 실험 코스에 설치한 5 G기지국과의 사이에 무선 데이터 전송에 세계에서 처음※1성공했습니다.
또, 세계에서 처음으로※1시속 290 km로 이동하는 5 G이동국이 통신중의 5 G기지국간 핸드 오버이게도 성공했습니다.
게다가 올라 전송에 대하고는 시속 200 km로 이동하는 5 G이동국으로부터 4 K영상의 무선 라이브 중계에 세계에서 처음※
본 실험은, 고속 철도등의 초고속 이동 환경에 있어서의 5 G서비스의 제공을 상정한 자동차 주행에 의한 실험으로서 2018년 4월 8일(일요일)에 일본 자동차 연구소(이하, JARI)의 테스트 코스에 있어 실시했습니다.
이번 실험으로 이용한 28 GHz대의 주파수는, 전파의 감쇠가 크기 때문에 전파가 먼 곳까지 닿기 힘들고, 또 직진성이 강하다고 하는 특징이 있어요.그 때문에, 5 G기지국과 5 G이동국의 양쪽 모두에, 전파의 방사 에리어를 특정 방향에 집중시키는 빔포밍 기능과 5 G이동국의 움직임에 맞추어 전파의 방사 방향을 제어하는 빔 추종 기능을 탑재한 다음 이것들을 최적화해, 보다 빠른 이동 속도에 있어서의 5 G라디오 커뮤니케이션 회선의 설정과 5 G무선 데이터 전송의 고속화를 실현했습니다.
게다가 5 G라디오 커뮤니케이션 회선을 유지한 채로 접속처를 순간으로 전환하는 통신중 기지국간핸드 오버 기능을 적용하는 것으로써, 보다 넓은 에리어에 있어서의 초고속 이동하는 5 G이동국과 5 G기지국의 사이의 5 G라디오 커뮤니케이션을 실현했습니다.
또, 초고속 이동하는 자동차로부터의 리얼한 차창 영상을 5 G기지국에 보내기 위해, 4 K·120 프레임/초의 고정밀로 고frame rate(이하, 4 K하이 뚜껑 `극[무레이트)의 영상 encode 방식을 이용해 무선 라이브 중계를 실현했습니다.
본 실험에 해당해, 도코모 5 G오픈 파트너 프로그램의 참가 기업 가운데, 소니 비즈니스 솔루션 주식회사(이하, 소니 비즈니스 솔루션), 카 레이싱 팀 「DOCOMO TEAM DANDELION RACING」를 운영하는 유한회사 댄디 라이언(이하, 댄디 라이언)의 협력도 얻었습니다.
도코모는 향후도, 파트너 기업과의 제휴를 확대·촉진해, 지금까지 세계 주요 벤더와 연구를 거듭해 온 5 G기술의 아래, 폭넓은 환경에 있어서의 5 G의 활용을 향해서 대처를 진행시켜 가겠습니다.
- 도코모 조사해(2018년 4월 23일 현재)
별지 초고속 이동 환경에 있어서의 5 G라디오 커뮤니케이션 실험의 내용
1. 실험 개요와 성과
JARI(이바라키현 히가시바라키군성사토쵸)의 테스트 코스(사방 5.5 km의 고속 주회로 중 약 1 km의 직선 구간)에 두고, 코스겨드랑이에 설치한 2개의 5 G기지국과 코스상을 초고속으로 주행하는 실험용 자동차에 탑재한 5 G이동국과의 사이로, 28 GHz대의 주파수를 이용한 5 G라디오 커뮤니케이션을 실시.
실험① 시속 305 km로 이동하는 5 G이동국과 5 G기지국의 사이의 5 G무선 데이터 전송에 세계에서 처음으로 성공
실험② 시속 293 km로 이동하는 5 G이동국에 대해서, 내리막 1.1 Gbps의 초고속 5 G무선 데이터 전송에 세계에서 처음으로 성공
실험③ 시속 290 km로 이동하는 5 G이동국과 5 G기지국의 사이의 라디오 커뮤니케이션 회선을 유지한 채로, 접속처의 5 G기지국을 순간으로 전환하는 통신중 5 G기지국간 핸드 오버로 세계에서 처음으로 성공
실험④ 시속 200 km로 이동하는 5 G이동국으로부터 올라 4 K하이 frame rate 차창 영상의 5 G무선 라이브 중계에 세계에서 처음으로 성공
2. 실험 실시일
2018년 4월 8일(일요일)
3. 사용 주파수대
28 GHz대(대역폭：700 MHz)
4. 실험 시스템
이번 각 실험으로 사용한 시스템의 구성과 실험장치·기기의 주된 사양
| 5 G시스템 | 5 G코어 장치 |
|
|---|---|---|
| 5 G기지국 장치 |
| |
| 5 G이동국 장치 |
| |
| 4 K영상 기기 | 4 K영상 인코더·디코더※1 |
|
| 4 K카메라 |
| |
| 초고속 실험용 자동차 |
| |
5. 실험의 특징
이번 실험 실시에 해당해, 사전에 고주파수대전파전반특성의 측정을 실시해, 그 해석 결과에 의거해 초고속 이동 환경에 있어도 안정된 라디오 커뮤니케이션 회선의 확립이 가능해지도록, 5 G기지국 및 5 G이동국의 양쪽 모두에 탑재한 빔포밍 기능 및 빔 추종 기능, 및 5 G기지국에 탑재한 송신 안테나 다이버 시티 기능을 전제로 한 5 G시스템의 최적화와 5 G에리어 설계를 실시해 실험 환경을 구축했습니다.
또, 하이 frame rate 대응 4 K카메라 기기의 영상을, NTT 미디어 인텔리젼스 연구소가 개발※1한 리얼타임 4 K하이 frame rate HEVC 코덱을 개입시켜 5 G로 전송하는 4 K영상 전송 시스템을 구축해, 초고속 이동 환경과 같이 움직임의 빠른 씬에서도 현재의 4 K영상 표준 frame rate의 2배 매끄럽고 높은 실제감이 있는 라이브 중계를 실현했습니다.
덧붙여 최대 시속 300 km를 넘는 초고속 이동 환경에서 안전하게 주행 나카도리 신실효험을 실시하기 위해, 탑재 장치류의 중량이나 밸런스등을 고려한 튜닝을 베푼 초고속 실험용 자동차를 개발해, 사용했습니다.
6. 실험 환경 이미지
| 회사 | 역할 |
|---|---|
| 도코모 |
|
| NEC |
|
| NTT | (NTT 액세스 서비스 시스템 연구소)
|
| 소니 비즈니스 솔루션 |
|
| 댄디 라이언 |
|
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。
- 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
| 5Gシステム | 5Gコア装置 |
|
|---|---|---|
| 5G基地局装置 |
| |
| 5G移動局装置 |
| |
| 4K映像機器 | 4K映像エンコーダー・デコーダー※1 |
|
| 4Kカメラ |
| |
| 超高速実験用自動車 |
| |
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。
6. 実験環境イメージ
| 会社 | 役割 |
|---|---|
| ドコモ |
|
| NEC |
|
| NTT | （NTTアクセスサービスシステム研究所）
|
| ソニービジネスソリューション |
|
| ダンディライアン |
|
<iframe width="640" height="360" class="note-video-clip" src="//www.youtube.com/embed/vEi2cHxxKM4" frameborder="0"></iframe>