リケラボ論文検索は、全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索できる論文検索サービスです。

リケラボ 全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索するならリケラボ論文検索大学・研究所にある論文を検索できる

リケラボ 全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索するならリケラボ論文検索大学・研究所にある論文を検索できる

大学・研究所にある論文を検索できる 「屋内環境下の第五世代移動通信28GHz帯通信におけるスループット特性評価」の論文概要。リケラボ論文検索は、全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索できる論文検索サービスです。

コピーが完了しました

URLをコピーしました

論文の公開元へ論文の公開元へ
書き出し

屋内環境下の第五世代移動通信28GHz帯通信におけるスループット特性評価

岡野 真由子 早稲田大学

2020.03.24

概要

近年,あらゆるものがインターネットにつながるモノのインターネットIoT(Internet of Things)の発達や,4K/8K解像度の超高精細映像,60/120fpsといったフレームレートの増加,Virtual Reality(VR)/Augmented Reality(AR)/Mixed Reality(MR)の登場など,メディアコンテンツの多様化によりにより通信トラフィック量は増加の一途を辿り,Cisco Visual Networking IndexによるIPトラフィック予測[1]では,2017年から2022年の間で全世界のトラフィックは3倍近く増大すると予測されている.

さらに,2020年はオリンピック・パラリンピックが東京にて開催されるため,日本国内の駅や空港,スタジアムといった公共施設ではインバウンドや観光客の増加が見込まれる.これを受け,このような公共施設を対象に,360度映像によるオリンピック・パラリンピックの臨場体験,超高精細映像による監視カメラシステム,インバウンドを対象としたインタラクティブな自動翻訳システム等,通信技術を活用した様々なサービスの開発が盛んに行われている.これらサービスの実現では,モバイルトラッフクが急激に増加すると予想され,高速かつ大容量な通信技術の実現は必須である.

また,現在,Long Term Evolution(LTE)や2.4GHz及び5GHz帯を搬送波周波数帯とするWi-Fiが無線通信技術として一般に広く利用されている.一方,様々なシステムが混在する稠密な環境において,LTEやWi-Fiで利用される周波数帯は,他のデバイスやシステムからの干渉により著しく通信品質が劣化する.これにより,LTEやWi-Fiでは十分な通信品質を提供することができず,急激なトラフィックの増加に対応することは困難であると考えられる.

このような背景を踏まえ,現在,全世界で第五世代移動通信(5G:5thGeneration)[2]の導入が進められている.5Gでは高㏿かつ大容量な移動通信技術(eMBB: enhanced Mobile Broad Band)が要件の一つとされ,eMBBの実現に向け,ミリ波帯を搬送波周波数として利用するミリ波通信が要素技術として採用されている.ミリ波通信では,従来の搬送波周波数帯と比較して,より高い周波数帯を利用するため,より広い帯域幅での通信が可能となることに加え,LTEやWi-Fiを利用した他のデバイスやシステムからの干渉を防ぐことができる.このことから,28GHz帯を搬送波周波数帯とする(準)ミリ波通信を5Gで導入することが決定されており,日本国内においては2019年4月に各通信事業社への28GHz帯の割り当てが完了している[3].

また5Gでは,実用化に際し屋外環境のみでなく屋内環境を含む様々なユースケースも想定されている.特に屋内環境では,基地局を設置する高さが制限され,人体や柱など多くの障害物により通信が遮断される可能性が高くなると考えられる.その際,従来の周波数帯による通信と比較すると,ミリ波帯通信ではその物理的な特性から障害物により遮断されることで通信品質が劣化しパケットロスが増加すると懸念されている[4,5,6,7].よって,屋内環境下における5Gミリ波通信によるスループット評価について,物理層の特性に加えTCPスループットの特性について評価する必要があると考える.

この論文で使われている画像

参考文献

[1] Cisco,” Cisco Visual Networking Index(VNI):予測とトレンド,2017~2022 年 ホワイトペーパー”, [online]: https://www.cisco.com/c/ja_jp/solutions/collateral/service-provider/visual-networking-i ndex-vni/white-paper-c11-741490.html#_Toc536227864

[2] 3GPP, the mobile broadband standard [online]: http://www.3gpp.org/

[3] 総務省,“Establishment plan certification of specific base station for introduction of 5G,” April 2019.

[4] M. Gapeyenko, A. Samuylov, M. Gerasimenko, D. Moltchanov, S. Singh, E. Aryafar, S.-p. Yeh, N. Himayat, S. Andreev, Y. Koucheryavy, “Analysis of human-body blockage in urban millimeter-wave cellular communications,” IEEE ICC 2016, May 2016.

[5] F. Firyaguna, J. Kibilda, C. Galiotto, N. Marchetti, “Coverage and Spectral Efficiency of Indoor mmWave Networks with Ceiling-Mounted Access Points,” IEEE Globecom 2017, Dec. 2017.

[6] I. Kanno, M. Shibayama, K. Moriwaki, M. Umehara, and Y. Suegara,“Proof of Concept for 5G wideband transmission in 28GHz band,” IEICE Technical Report RCS2017 vol.177, pp.51-56, Oct. 2017.

[7] 総務省, “Study on high-speed wireless transmission system in millimeter wave band,” March 2010.

[8] Math Works, MATLAB [online]: https://jp.mathworks.com/products/matlab.html?s_tid=hp_products_matlab

[9] Math Works, 5G Toolbox [online]: https://www.mathworks.com/products/5g.html

[10] 早稲田大学 報道発表, [online]: https://www.waseda.jp/top/news/62983

[11] S. Ha, I. Rhee, L. Xu,“CUBIC: a new TCP-friendly high-speed TCP variant,” ACM SIGOPS Operating Systems Review, Vol. 42, Issue 5, pp. 64-74, July 2008.

[12] Yohei Hasegawa and Jiro Katto, “A Transmission Control Protocol for Long Distance High-Speed Wireless Communications,” IEICE Trans. on Comm., Vol. E101-B, No. 4, pp. 1045-1054, Apr. 2018.

[13] 3GPP Specification series , TS 38 series , [online]: http://www.3gpp.org/DynaReport/38-series.htm

[14] NTT ドコモ,”報道発表「ラグビーワールドカップ 2019 日本大会」で 5G プレサー ビスを提供」”, [online]: https://www.nttdocomo.co.jp/info/news_release/2019/07/26_00.html

[15] Ookla 5G Map, [online]: https://www.speedtest.net/ookla-5g-map

[16] MathWorks,“5G (第 5 世代移動通信)”, [online.] https://jp.mathworks.com/discovery/5g-wireless-technology.html?s_tid=srchtitle.

[17] ITU-R M.2412, “Guidelines for evaluation of radio interface technologies for IMT-2020”,Nov. 2017.

[18] ITU-R M.2083, “IMT Vision – Framework and overall objectives of the future development of IMT for 2020 and beyond”,Sep. 2015.

[19] 総務省, “「新世代モバイル通信システムに関する技術的条件」のうち「第五世代移 動通信システム(5G)の技術的条件」”,2018 年,6 月.

[20] National Instruments, “ホワイトペーパー 5G New Radio:物理層の概要”, [online.] Available: https://www.ni.com/ja-jp/innovations/wireless/5g/new-radio.html

[21]3GPP TS 38.211 V15.0, “NR: Physical channels and modulation”

[22]3GPP TS 38.212 V15.0, “NR: Multiplexing and channel coding”

[23] 3GPP TS 38.213 V15.0 “NR: Physical layer procedures for control”

[24] 3GPP TS 38.214 v.2.0.0 “NR; Physical layer procedures for data”

[25] 電子情報通信学会,「知識の森」第 3 群 4 編 1 章 TCP(Transmission Control Protocol) の基礎, 2013 年,12 月.

[26] Neal Cardwell Yuchung Cheng C. Stephen Gunn Soheil Hassas Yeganeh Van Jacobson,” BBR: Congestion-Based Congestion Control”,ACM Queue, vol. 14, September-October (2016).

[27] Math Works,Communication Toolbox, [online]: https://jp.mathworks.com/help/comm/index.html?s_tid=CRUX_lftnav

[28] Math Works,PHY サブコンポーネント, [online]: https://jp.mathworks.com/help/comm/phy-subcomponents.html

[29] Math Works,伝播チャネルモデル, [online]: https://jp.mathworks.com/help/comm/channel-modeling-and-rf-impairments.html

[30] Math Works,NR PDSCH Throughput, [online]: https://jp.mathworks.com/help/5g/examples/nr-pdsch-throughput.html#NewRadioPD SCHThroughputExample-14

[31] 3GPP TR38.901 “Study on channel model for frequencies from 0.5 to 100 GHz”

[32] iPerf, “The ultimate speed test tool for TCP, UDP and SCTP,” [online]: https://iperf.fr/

[33] 菅野一生, 柴山昌也, 森脇和也, 梅原雅人, 末柄恭宏, “5G に向けた 28GHz 帯における 広帯域伝送の実証実験,” 信学技報 RCS2017-177, pp.51-56, 10 月, 2017.

参考文献をもっと見る

全国の大学の
卒論・修論・学位論文

一発検索!

この論文の関連論文を見る