過去数年間、私たちは 5G の台頭を目の当たりにしてきました。
GSMA&GSA の統計によると、2022 年 12 月の時点で、世界中で 240 以上の 5G 商用ネットワークが展開され、10 億人以上の 5G ユーザーがいます。韓国やスイス、フィンランドなどでは５Ｇユーザーの普及率が３０％を超えている。
中国の5Gネットワーク構築はさらにユニークだ。2022年末までに、中国の5G基地局の総数は231万局に達し、世界総数の60％を超える見通しだ。携帯電話ユーザー総数に占める5Gユーザーの割合は世界平均の2.75倍。
超高速、超低遅延、大規模接続の特性を備えた 5G は、モバイル インターネット ユーザーのエクスペリエンスを大幅に向上させるだけでなく、さまざまな業界シナリオのデジタル変革を促進します。工業、医療、物流などの垂直産業では、5Gの適用件数は5万件を超え、どこにでもあるといえる。
世界的なモバイル通信技術標準の進化には、世代間のサイクルとして常に 10 年かかります。現在、5G レースはほぼ中間点に達しており、私たちの前には 2 つの緊急の質問があります: まず、業界のインターネットにおける 5G の初期の調査と実践の後、新たな課題に直面したに違いありません。 ? 第二に、6G の将来に向けて、スムーズな接続を確保するための道を切り開き、技術標準を準備するにはどうすればよいでしょうか。
これら 2 つの問題に対して、通信業界は長い間、 5.5G (5G-Advanced)という解決策を提示してきました。
2020年、ファーウェイは5.5Gという将来を見据えたビジョンを率先して提案した。2021 年 4 月、5.5G は 3GPP によって正式に 5G-Advanced と命名され、関連する標準化作業が開始されました。
2022 年 6 月に、3GPP R17 バージョンが凍結され、5G は正式に R18、R19、および R20 バージョンに代表される 5G-Advanced 段階に入りました。
現在、5.5Gに対する人々の期待はますます高まっています。誰もが心配しています: 5.5G の研究の進捗状況はどうなっていますか? いつ私たちに会うでしょうか？それは移動通信ネットワークにどのような進化をもたらすのでしょうか？
MWC2023世界移動通信会議では、ファーウェイの無線ネットワーク製品ライン担当副社長兼最高マーケティング責任者のガン・ビン氏が「Bringing 5.5G into Reality（5.5Gの現実化）」と題した基調講演を行い、以下について詳細な議論を行った。上記の質問の解釈です。
ファーウェイ・ガンビン氏は「5.5Gの実現」について講演した
5.5G が提案された時点で、ファーウェイは、既存の 3 つの 5G シナリオ (eMBB、uRLLC、mMTC) の強化に基づいて、5.5G では他の 3 つのシナリオ、RTBC (リアルタイム ブロードバンド インタラクション)、UCBC (アップリンク超広帯域）および HCS（通信知覚融合）。
ファーウェイと業界パートナーは、2022年までに5.5Gの4つの主要な機能（10ギガビットダウンリンク、ギガビットアップリンク、1000億モノのインターネット、内生インテリジェンス）を共同で定義した。
█ 速度の課題に対処するためのスペクトルの可能性を探る
速度は通信ネットワークの最初の指標であり、通信技術標準の主要な改善方向でもあります。
近年、ビデオサービスの爆発的増加とVR/ARアプリケーションの台頭により、通信ネットワーク容量と端末接続に対する要求が高まっています。5.5G はダウンリンク速度の目標を 10Gbps に設定します。これにより、ユーザーに高解像度で没入型の VR/AR 体験をもたらし、クラウド ゲームなどのアプリケーションのニーズを満たし、メタバースの開発と普及の基礎を築くことができます。
Gan Bin 氏は、「5.5G 10 ギガビットの体験は初めて現実のものとなり、スペクトル、チップ、テクノロジーの準備は整っています。」と述べました。
スペクトル リソースの拡張は、常に無線エア インターフェイス速度を向上させる最も効果的な手段です。
5G の主な動作周波数帯域は、Sub-6 GHz、6 GHz、およびミリ波周波数帯域です。国や地域が異なると、通信事業者によってスペクトルの組み合わせが異なります。これらのスペクトルの組み合わせに基づいて、スペクトル リソースの有効性を最大化する必要があります。
サブ 6 GHz 周波数帯域は 5G の主要な周波数帯域であり、世界中の多くの通信事業者が 300 MHz 以上のサブ 6 GHz スペクトル リソースを所有しています。5.5G時代では、これらのリソースに基づいて、8R（8受信アンテナ）端末は最大11Gbpsの超高速ダウンリンク速度を実現できます。
もちろん、より多くの周波数帯域リソースを取得したい場合は、やはりミリ波 (mmWave) 周波数帯域に焦点を当てる必要があります。
現在、世界 25 か国以上がミリ波周波数帯域リソースを割り当てており、ほとんどの通信事業者が 800MHz を超えるスペクトルを取得しています。将来的には、さらに多くのミリ波周波数帯が解放されると考えられます。
ご存知のとおり、無線信号の周波数が高くなるほど、伝送距離は短くなります。ミリ波では、従来の C バンド信号との間に 17dB のギャップがあります。さらに、ミリ波のビームは狭いため、端末のモバイル性にも課題が生じます。
ミリ波周波数帯の商用化への障壁を取り除くために、ファーウェイは3つの主要な技術革新を提案した。
まず、ELAA、超大型アンテナアレイ（超大型アンテナアレイ）です。
従来の 5G アンテナの片面発振器の数は 128 ～ 256 です。ELAA はこの数を直接 2000 以上に増やします。発振器の数が増えると、アップリンクとダウンリンクのカバレッジが向上します。
ELAA や AHR アルゴリズムなどの高度なソフトウェアおよびハードウェア テクノロジーの統合と革新により、TDD の最適なカバレッジとエクスペリエンスを実現できます。
現在、ELAA技術を採用したファーウェイのMetaAAUが5Gネットワークの利用を先駆けて世界規模の大規模商用利用を実現し、10万個を出荷している。この製品は、MWC2023 において、GSMA による GLOMO「ベスト モバイル ネットワーク インフラストラクチャ」賞も受賞しました。
他の2つの技術革新は、ソフトウェアとハードウェアの統合アルゴリズムを通じてファーウェイが開発したiBeamと高低周波調整技術です。
これら 2 つのテクノロジーを ELAA と組み合わせることで、ワイヤレス ビームの正確かつ高速な追跡が可能になり、モビリティとカバレッジが向上します。成都でのフィールドテストでは、ダウンリンクのピークレートが10Gbpsに達しました。端末が時速 50 km で移動する場合、平均下りリンク速度 3Gpbs も得られます。
周波数帯域と言えば、近年非常に人気のある6GHz 周波数帯域 (U6GHz)について触れなければなりません。これは、リソースが豊富な 5G のもう 1 つの潜在的な商用周波数帯域です。
2022年には6GHz周波数帯の標準化が急速に進んでいます。フィールドテストの検証結果は、6 GHz ベースの 256T プロトタイプデバイスが 400 MHz 帯域幅と ELAA テクノロジーで 10 Gbps のピークダウンリンクレートを達成できることを示しています。さらに、そのカバー範囲はCバンドに匹敵します。
端末チップに関しても、業界の進歩は目覚ましいものがあります。
今年 2 月、クアルコムは世界初の 5G アドバンスト対応モデムおよび RF システム、Snapdragon X75 を正式にリリースしました。このチップ プラットフォームは、3GPP Release 18 の機能を完全にサポートします。Sub-6 GHz およびミリ波周波数帯域のマルチキャリア アグリゲーションを通じて、10 Gbps を超えるダウンリンク スループットを達成できます。
█ 大規模なアップリンク要件を満たす柔軟なスペクトル アクセス
近年、5Gは垂直産業用途で多くの実用化が行われており、容量向上、つまり上り帯域の向上が大きな需要となっています。ビデオ監視バックホール、3D モデリング クラウド レンダリング、高解像度映画やテレビのライブ ブロードキャスト バックホールなどのサービスが急速に発展し、大規模なアップリンク需要を促進しています。
従来の TDD 動作モードでは、アップリンクとダウンリンクのタイム スロットの割り当てが不均衡であり、アップリンクよりもダウンリンクの数が多くなり、アップリンクとダウンリンクのレート機能に差が生じます。5G時代には、アップリンク機能を向上させるためにSUL（Supplementary Uplink、アップリンクエンハンスメント）を導入しました。
5.5G 時代では、フレキシブル スペクトラム アクセス(FSA、フレキシブル スペクトラム アクセス) テクノロジーの導入により、より多くの周波数帯域幅をアップリンクに利用および集約できるようになり、アップリンク能力がさらに 1Gbps に向上します。
これらは、5.5G 時代の超大規模アップリンク機能の基礎を築き、UCBC (アップリンク ウルトラブロードバンド) シナリオの実装への道も開きました。
█互換性 と包括性があり、何千億ものものを構築
近年、5G MBB シナリオの多数のアプリケーションに加えて、中低速の大規模なモノのインターネット接続シナリオも急速に発展しています。
私たちがすでによく知っている NB-IoT に加えて、5.5G 時代の 2 つの新しい顔、 RedCapとパッシブ IoTも導入しました。
RedCap は、中速度のモノのインターネット接続要件に対応するテクノロジーであり、「軽量」5G として理解できます。消費電力とコストが低い (10 ドル未満) ため、5G NR と NB-IoT の間のネットワーク機能のギャップが埋められ、産業分野だけでなく、ウェアラブル デバイスや自動車などのモバイル シナリオにも最適です。
3GPP R17 では、RedCap は第 1 フェーズのバージョンの凍結を完了しました。今回の MWC では、多くのチップおよびモジュール メーカーも対応する製品やソリューションを発表しました。
2023 年は RedCap の開発の初年度となります。業界は、2G/3Gネットワークの撤退が加速した場合に、より多くの中速接続を実現し、IoT技術システム全体で重要な役割を果たすことを期待して、RedCapに大きな期待を寄せている。
パッシブなモノのインターネット（パッシブIoT）にも大きな期待が寄せられています。
パッシブ IoT は、NB-IoT よりも消費電力が低く、コストが低い IoT テクノロジーです。同社の IoT ターミナル ノードはバッテリー不要で低コストであり、接続規模が大きく、接続数は数百億に達します。
ファーウェイは2021年にはパッシブモノのインターネットの技術検証を完了した。そのカバー範囲は 200 メートル以上に達し、従来の RFID テクノロジーよりも 10 倍優れています。
3GPP R18 リリースでは、パッシブ IoT が正式な研究プロジェクトになりました。業界の上流と下流はパッシブモノのインターネットに強い関心を示しており、チャイナモバイルを含む一部の業界企業は関連するテストと検証を実施している。
█ ネットワーク進化のニーズを満たす内生インテリジェンス
最後に言及したのは内生的知性です。
5Gのさらなる進化に伴い、ネットワークはより複雑になります。複雑なネットワークの場合、従来の手動介入や意思決定を使用するのは非現実的であり、インテリジェンスを導入する必要があります。さらに、補助知能では需要を満たすことができず、ネイティブ知能でなければなりません。
内生インテリジェンスを通じて、ネットワークと環境のリアルタイム認識を実現できます。2 番目に、サービスの傾向とネットワーク リソースの傾向を予測します。最後に、複数のサービスと複数の目的の自己最適化に基づいて、インテリジェントな意思決定が実現されます。
Gan Bin 氏は、5.5G 時代の内生インテリジェンスを実現するには 2 つの重要な点を考慮する必要があると特に指摘しました。まず、オープンインテンション、デジタルツイン、インテリジェントエアインターフェースなどの内生インテリジェンスの主要な機能を定義する必要があります。第 2 に、多数のインテリジェント モデルとネットワーク データ送信の増加に関連して、内生インテリジェンスのアーキテクチャの変化に注意を払い、調査する必要があります。
█ エピローグ
現在の計画によれば、3GPP R18 バージョンは 2024 年前半に凍結される予定です。上で説明した 5.5G 技術革新の多くも、近い将来一般に公開される予定です。
5.5Gに対する業界全体の姿勢は非常に熱心です。機器メーカーや通信事業者を含む多くの企業が、5.5G技術の研究や産業レイアウトを積極的に行っています。5.5G関連の製品やソリューションが続々と登場しています。
2022年11月、IMT-2020（5G）推進グループは「5G先進シナリオ要件と主要技術白書」を正式に発表し、業界が5Gのさらなる実装を促進するために事前に計画と開発を行い、開発を調整することを提唱した。高度。
少し前の MWC2023 では、GSMA も 5G-Advanced を応援しました。彼らは、China Mobile、Orange、Zain などの通信事業者、Huawei や Ericsson などの機器ベンダー、Qualcomm や NVIDIA などの端末エコシステム パートナーを招待して、5G フューチャーズ コミュニティ (5G Futures Community) を共同で設立し、5.5G の革新的な実践を共有し議論しました。そして今後の予定。
5.5G は速度の点で 5G の機能を強化し、5G が消費者向けインターネットのアップグレードや業界のインターネット導入のニーズを確実に満たし、今後長年にわたり社会全体のデジタル変革をサポートし、社会の発展を支援できるようにしました。デジタル経済。
6Gの到来を前に、移動通信の将来技術を探求し、6Gの方向性を問う使命も担う。
ビジョンから現実へ、5.5G は私たちに向かって加速しています。それが私たちをどのようにインテリジェントな社会へと導くのか、見守ってみましょう。
——全文終わり——
