エリクソンのモバイル
ブロードバンド、LTEへの取組み
エリクソン北東アジア
チーフ・テクノロジー・オフィサー 藤岡雅宣
内容
モバイルブロードバンドの動向
ＬＴＥの標準化とマーケットの動き
エリクソンのＬＴＥへの取組み
ＩＭＴ-Ａｄｖａｎｃｅｄへの発展
まとめ
3 2008-11-18 NGN+S Fall 2008
内容
モバイルブロードバンドの動向
ＬＴＥの標準化とマーケットの動き
エリクソンのＬＴＥへの取組み
ＩＭＴ-Ａｄｖａｎｃｅｄへの発展
まとめ
LTE 2001 2005 2008/2009 2009 384 kbps 3.6 Mbps 21/42 Mbps ~150 Mbps Peak rate 2007 7/14 Mbps
モバイルブロードバンドの展開
21/28 MbpsLTE: Long Term Evolution
HSPA: High Speed Packet Access
IMT-Advanced CDMA2000 百万 ブロードバンド加入者数推移予測 移動 モバイルブロードバンド：CDMA2000 EV-DO、HSPA、LTE、モバイルWiMAX、他 固定ブロードバンド：DSL、FTTｘ、ケーブルモデム、企業専用線 WCDMA HSPA HSPA Evolution HSPA Evolution 固定 ～150 Mbps eHSPA/HSPA+
5 2008-11-18
NGN+S Fall 2008
HSPA –
世界に広がるカバレジ
Source: Internal Ericsson
HSPAカバレジ
Source: GSA –Global mobile Suppliers Association: October, 2008 商用HSPAネットワーク HSPA ネットワーク導入予定 95ヶ国で220以上のHSPA商用ネットワーク 携帯電話方式毎の全世界加入者数 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 加入者数 (百万 ) 3GPP ファミリー LTE WCDMA モバイルWiMAX CDMA アナログその他 GSM/GPRS/EDGE HSPA
HSPA商用ネットワーク
商用ネットワーク エリクソン 世界 HSPA 109 221 HSDPA 7.2 Mbps 38 59 HSUPA 37 55 全大陸 周波数帯域 北米 欧州 アジア 2100 850 17/2100 南米 アフリカ オセアニア 900 1900 17/18007 2008-11-18 NGN+S Fall 2008 Rel 6 Rel 5 Rel 8 Rel 7
HSPAの発展（HSPA Evolution）
5 MHz キャリア HSPA on the uplink 2 ms TTI 16QAM 15 codes 2x2 MIMO 64QAM Both 伝送遅延 < 25 ms 高速、ビット当りのコストの低減 下り 3.6 Mbps 14 Mbps 21 Mbps 28 Mbps42 Mbps
80 Mbps 上り 384 Kbps 1.4 Mbps 5.8 Mbps12 Mbps
23 Mbps 今後の 可能性 Multi Carrier 4x4 MIMO etc.HSPAによりモバイルデータが急増
急速なデータトラフィックの成長 モバイルブロードバンドは現在拡大中! Oct 06 Nov 06 Dec 06 Jan 07 Feb 07 Mar 07 Apr 07 May 07 June 07 July 07 Aug 07 Sep 07 Oct 07 Oct 06 Nov 06 Dec 06 Jan 07 Feb 07 Mar 07 Apr 07 May 07 June 07 July 07 Aug 07 Sep 07 Oct 07 音声 世界平均 事業者 1データ 事業者 2データ 事業者 3データ9 2008-11-18 NGN+S Fall 2008
急速な成長によりデバイスのエコシステム形成
805のHSPA対応デバイス
129のサプライヤ
1,200以上のWCDMA対応デバイス 392のHSPA対応携帯、メディアプレイヤ、カメラ 340のPC (PCカード/組込みモジュール/USBモデム) 73のワイヤレス・ルータモバイルブロードバンド・デバイスの増加
ブロードバンドサービスに利用 タッチスクリ ーン付き 携帯電話* MID、携帯 型家電 ** 埋込み及び 外付けモデ ム型PC** 2008: 2.7億 2012: 6.6億 2008: 25百万 2012: 85百万 2008: 6百万 2012: 6千万**Source: ABI Mobile Devices Market Overview 2Q 08 (WCDMA family attached) *Source: ABI touchscreen report 3Q 08 (HSPA, HSPAevo, LTE attached)
2008 2009 2010 2011 2012
2008 2009 2010 2011 2012 2008 2009 2010 2011 2012
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組込み型ＨＳＰＡモジュール
モバイルブロードバンドの促進 – 携帯電話プラットフォームに基づくモジュール – HSPA/WCDMA/EDGE、下り7.2/上り2Mbps – エリクソンのIPRポートフォリオ (含むクロスライセンス）を担保 ノートＰＣが初期の主要ターゲット – 高位機種に限らず全ての機種 – 組込みGPSによるナビゲーション応用なども視野 様々な機器へ導入– MID (Mobile Internet Device):インテルと共同開発
– ゲーム機、家電、カメラ、カーナビなど
2008年後半から普及促進
– 事業者、ＰＣメーカと協力して開発
Mobile
Broadband initiative
2008年9月30日発足 (GSM Association＝GSMA傘下）
インフラベンダ他 携帯電話事業者 PCベンダー
HSPA以降のモバイルブロードバンドが対象
業界を超えて一つのIDの共有
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NGN+S Fall 2008
HSPA FWT (Fixed Wireless Terminal)
ワイヤレス・ルータ
HSPAを用いたアクセス回線
– 家庭、ホットスポット、車などからのアクセス – 屋内、車内は無線LANやEthernet
2つのモデル
– データ通信のみ – データ及び音声通話
機能
– HSPA 下り7.2Mbps/上り2Mbps – ２つのアンテナでダイバシティ – Ethernet、WLAN 802.11 b/g – 電話、SIPフォン、SIPファクスポートDual-Cell HSDPA (DC-HSDPA)
マルチキャリアでの
HSPA
– 複数の5MHzのキャリアを同時利用 – HSPAの枠組みで高いビットレートを実現 – 既存設備の高度化で対応
初期の仕様（
Dual-Cell HSDPA）
– 同一基地局で同一帯域の隣接する2つの下りキャリアを利用 – MIMOは不適用、64QAMは適用 – 3GPPのリリース8(2008年末）で標準化予定
将来のリリースで拡張の可能性
– 非同一セル、異なる基地局間、上りのマルチキャリア、など – 既存のHSPA事業者の要求に依存15 2008-11-18 NGN+S Fall 2008
無線方式の展開
– LTEへの収束 –
HSPA WCDMA eHSPA GSM LTE UMB EVDO CDMACDMA事業者もGSM、WCDMA/HSPA、LTEに収束
内容
モバイルロードバンドの動向
ＬＴＥの標準化とマーケットの動き
エリクソンのＬＴＥへの取組み
ＩＭＴ-Ａｄｖａｎｃｅｄへの発展
まとめ
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3GPP仕様リリース
3GPP Release 7 3GPP Release 4 3GPP Release 99 3GPP Release 5 3GPP Release 6 Versions of 3GPP Release 99 Versions of 3GPP Release 4 98 1999 2000 2001 2002 2003 Q1 Q2 Q3 Q4 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 10 9 7 8 5 4 2 3 11 1 3GPP TSGs Plenary Meetings 6 12 13 14 19 20 Versions of 3GPP Release 5 2021 22 23 24 15 16 17 18 25 26 2004 Q2 Q3Q4 2005 Q2 Q3Q4 Q1 27 28 29 30 2006 Q2 Q3 Q4 Q1 Q1 31 32 33 34 35 Versions of 3GPP Release 6 2007 Q3Q4 2008 Q2 Q3 Q1 Q2 Q4 3GPP Release 8 36 37 38 39 40 41 Versions of 3GPP Release 7 42TTC
TTC
CCSA3GPPにおけるW-CDMA系の標準化
Release 99 - 初期の商用W-CDMAシステムに適用 - 2001年3月以降のバージョンは後方互換性を保証 Release 4 - オールIPアーキテクチャの枠組み - 回線交換ドメインにおける階層型アーキテクチャ Release 5- オールIP、IMS (IP Multimedia Subsystem)仕様
- HSDPA (High Speed Down-link Packet Access) 仕様
Release 6
- Enhancement Uplink (HSUPA) 仕様
- MBMS (Multimedia Multicast/Broadcast Service) 仕様
Release 7
- HSPA evolution (eHSPA/HSPA+、高次変調、MIMOなど） - Multimedia telephonyその他のリアルタイムパケット機能
Release 8
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3GPP でのLTEの性能ターゲット
高い伝送速度
– 下り100 Mbps以上 – 上り50 Mbps以上 – セル端ユーザの伝送速度 HSPA Rel. 6の2~3倍
低遅延
– ユーザデータの往復遅延 10 ms未満 – チャネル設定 100 ms未満
高い周波数有効利用率
– HSPA Rel. 6の3倍を目標
高効率のブロードキャストサービス
コスト効率のよいマイグレーション
LTE標準化状況
3GPPの標準化ロードマップ LTE 2004 2005 2006 2007 2008 技術検討 仕様策定 技術仕様の安定化 (>80%完成) レイヤ1 MAC、RLC、RRC S1、X２インタフェース RRM、パフォーマンス要求条件 UEコンフォーマンス試験仕様 標準化は2008年内に完成予定 (試験仕様は2009年1Q)21 2008-11-18
NGN+S Fall 2008
LTE FDD及びTDDの適用可能帯域
FDD
Band ”Identifier” Frequencies (MHz)
I IMT Core Band 1920-1980/2110-2170
II PCS 1900 1850-1910/1930-1990
III GSM 1800 1710-1785/1805-1880
IV AWS (US & other) 1710-1755/2110-2155
V 850 824-849/869-894
VI 850 (Japan) 830-840/875-885
VII IMT Extension 2500-2570/2620-2690
VIII GSM 900 880-915/925-960
IX 1700 (Japan) 1750-1785/1845-1880
X 3G Americas 1710-1770/2110-2170
XI 1500 (Japan)
1427.9-1452.9/1475.9-1500.9
XII Lower 700 (US) 698-716/728-746
XIII Upper 700 C block (US) 777-787/746-756 XIV Upper 700 D block (US) 788-798/758–768 TDD
Band ”Identifier” Frequencies (MHz)
33 34 TDD 2000 1900-1920 2010-2025 35 36 TDD 1900 1850-1910 1930-1990 37 PCS Center Gap (1915)1910-1930 38 IMT Extension Center Gap 2570-2620 39 China TDD 1880-1920 40 China TDD 2300-2400 市場の要求に基づき他の帯域もサポート 帯域IIIは部分的に帯域IXによりカバー 帯域Xは部分的に帯域IVによりカバー 日本でのLTE適用の可能性のある帯域 850MHz帯拡張版 700/900MHｚ帯 3.4 – 3.6GHｚ帯
SAE/LTEの概観
SAE GW (PDN-GW/ Serving-GW) 制御 ユーザトラフィック IPネットワーク MME eNodeB 非3GPPアクセス 2G/3GLTE MME: Mobility Management Entity
eNodeB: LTE用基地局 PDN: Packet Data Network
23 2008-11-18
NGN+S Fall 2008
SAE/LTE機能分担
eNodeB (Enhanced Node B)の機能
– 無線リソース管理
Radio Bearer Control Radio Admission Control Connection Mobility Control
Dynamic allocation of resources to UEs in both uplink and downlink (scheduling)
– IPヘッダ圧縮、ユーザデータの暗号化
– UEアタッチ時のMME選択
– SAE Gatewayへのユーザデータのルーティング
– 移動処理、スケジューリングのための測定と測定結果の通知
MME (Mobility Management Entity)の機能
– eNodeBへのページングメッセージの分配
– セキュリティ制御
– アイドル状態での移動制御
– SAEベアラ制御
– NAS (Non-Access Stratum)信号の暗号化とインテグリティ確保
SAE Gatewayの機能
– ユーザパケットの終端
3G LTE
– HSPAと比較したLTEの特長
広い帯域幅により、より高いビットレートを実現 - 20 MHz帯域で 300Mbps以上 (4ｘ4 MIMO). 全てのIMT-2000用スペクトルで円滑に導入可能 - 帯域幅の柔軟性 10 MHz 15 MHz 20 MHz 5 MHz 5MHz帯域でのスペクトル効率はeHSPAと同等以上 fDL fUL FDD FDD fDL/UL TDD TDD スペクトルの利用可能状況に応じて柔軟に復信方式を適用-
FDDとTDDの両方で利用可能 1.4 MHz ３ MHz25 2008-11-18 NGN+S Fall 2008
LTEの無線技術
上り: 動的帯域割当に基づくSC(Single Carrier)-FDMA – 低いPAPR ¨ 高い電力効率 – 上りでの干渉抑制 (セル間での直交性を保持） 下り: 適用型OFDM – 時間軸及び周波数軸上での無線状態依存型 のスケジューリング、リンクアダプテーション マルチアンテナ技術（基地局、端末） – MIMO、ビーム形成、送信・受信ダイバシティ – 高いビットレート、大容量 TX TX RXRX time frequency 端末側のサポート帯域: = 20 MHz 時間 周波数 User A User B User C Δf = 15 kHz 12 sub-carriers (180 kHz) 14 sy mbols (1 m s ) Resource block x 2NGMN
Alliance
Next Generation Mobile Network 概要 – 競争力の高いモバイルブロードバンド・エコシステムの構築を目的 – 事業者のサービス要求条件、スペクトル要求、技術評価基準の提示 – 共同でのIPRの取り扱い方法に関する合意 – LTE、WiMAX、UMBを比較評価、LTEを当面の対象技術に選定（6月） メンバー – 18事業者がメンバー（欧州、北米、アジア、オセアニア） – 31ベンダーがスポンサー NGMN要求条件をLSTIに提示、LSTIの評価結果をNGMNへフ ィードバック
27 2008-11-18 NGN+S Fall 2008
事業者とベンダーによるオープンな活動
目的
– LTE/SAEを次世代移動通信システムとして普及推進 – 相互接続試験などによりLTE/SAEの商用化を推進 – LTE/SAE エコシステムの確立
3つのフェーズでの活動
– 技術の検証 (Proof of Concept) – ベンダー間相互接続試験 – 事業者によるトライアル28 2008-11-18 NGN+S Fall 2008 GSM EDGE CDMA1X EV-DO WCDMA HSPA TD-SCDMA LTE - FDD - TDD 3GPP 3GPP2
世界の事業者の
LTEへの動き
• Verizon Wireless及びAlltel • China Telecom • KDDI • Harmonized LTE TDD • China Mobile が Vadafone、 Verizonの FDD/TDDトラ イアルに参加 • DoCoMo • at&t • Telia Sonera • TeleNor • 他欧州事業者も2.6 GHzオー クション後に追随29 2008-11-18 NGN+S Fall 2008 LTE 無線ネットワーク S1-U SGi IPサービス ネットワーク （IMS、PSS等） Rx S2c GSM/GPRS (2G) 無線ネットワーク W-CDMA (3G) 無線ネットワーク GPRSパケット コアネットワーク Gb Iu S4 Serving GW PDN GW S3 非3GPP IPアクセス S5 S2a Gx S6a 無線LAN等 低信頼度非3GPP IPアクセス HSS PCRF
SAEでの各種アクセスの共存
SGSN GGSN MME S11 S12 Gxc AAA S6b 高信頼度 非3GPP IPアクセス S2b S1-MME SAE-GW ePDGFMCでのネットワーク機能の統合化
背景と期待
– 固定系も移動系もオールIP化 – 構築/運用のトータルコストの削減 – 端末での携帯機能とWiFiなどの融合、モビリティの要求 – 固定系と携帯系での要求条件の類似化
アーキテクチャ
– SAEベースの可能性（既に非3GPPアクセスに対応） – アクセス特有部分は個別に仕様化 – NGNとの関係の整理が必要 – 3GPPリリース9で標準化の方向
共通
IMSの検討は既に進展
31 2008-11-18 NGN+S Fall 2008
内容
モバイルブロードバンドの動向
ＬＴＥの標準化とマーケットの動き
エリクソンのＬＴＥへの取組み
ＩＭＴ-Ａｄｖａｎｃｅｄへの発展
まとめ
LTE開発線表
2005 2006 2007 2008 2009
エリクソンの商用 システム
Study Item Work Item 改善と機能追加
HW開発
SW開発
LTE開発
LTE GA
33 2008-11-18 NGN+S Fall 2008 SAE GW (ユースケース によって適用) S5 (SGi) S2a/b/c
エリクソン
LTE/SAEソリューション
システムイメージ
S1 CP S1 UP IPネットワーク MME 非3GPP access SGSN Iu CP Gb S3 HLR/HSS PCRF Iu UP Gr Gx S10 SGi S4 S6”Mobility server” ”Gateway”
S11 eNodeB RBS LTE 3G 2G
RBS: Radio Base Station
SAE GW (PDN-GW/ Serving-GW)
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革新的な基地局
- エリクソン RBS 6000-1/4のサイズ –
２倍の容量
進化のキー – マルチ標準のRBS - GSM/WCDMA/LTEで共通の構成 - 様々な技術革新へ対応 機能組込みによる単純化 - 給電機能の組込み - 無線ネットワーク伝送機能の組込み - O&M機能の組込み 継続的な進化 - 拡張スペースの確保 - 電力とスペクトル利用効率の良いソリューション35 2008-11-18
NGN+S Fall 2008
LTE向けモバイルプラットフォーム
Ericsson Mobile Platforms (EMP)の端末チップセット
プロトタイプ コンセプト検証 製品 2007 2008 2009 2010 大量生産 M700プラットフォームを2009年後半に市場投入
DL 50 Mbps (25Mbps in curr ent software version ) DL 50 Mbps (25Mbps in current software version ) UL 25 Mbps UL 25 Mbps 20 MHz bandwidth (5/10MHz prepared) 20 MHz bandwidth (5/10MHz prepared) MIMO 2×2 prepared MIMO 2×2 prepared Bands 1,4,7 plus one low band Bands 1,4,7 plus one low band
LTEデモ用端末
Phone size: 160x100x31mmPhone size: 160x100x31mm世界初のモバイルデバイス向け
LTEプラットフォーム
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モバイルブロードバンドを支えるトランスポート
SE1200 OMS2400 SE800 EDA1500 マルチアクセス エッジルータ メトロ トランスポート ブロードバンド アクセス IMS / サービス制御 サービスレイヤ EDA2500 OMS1400コンパクト、ハイスペック、ローコスト
キャリアクラス・マルチサービス・メトロエッジメトロイーサにおける
OMS1410の位置付け
Edge router Internet VoD IP TV Head end IP/MPLS/IP/MPLS/EthenetEthenet backbone backbone PSTN Gateway BRAS News Gaming Mobile backbone Mobile backbone SAE GW Internet VoD Gaming eNodeB GbE/TDM Mobile Mobile Services Services GEPON GbE FTTH Services FTTH Services DSLAM STM-n ADSL Services ADSL Services Ethernet, Ethernet, (SDH) Ring (SDH) Ring OMS 1410 OMS 1410 OMS 1410 OMS 1410 Metro Access/Core Metro Access/Core CPE Enterprise Enterprise Services Services GbE
OMS1410
エリクソン展示ブースにて紹介39 2008-11-18 NGN+S Fall 2008
OMS1410の特長
● 最大スイッチング容量80Gbps （イーサネット）および15Gbps（TDM）を実現 ● 豊富なマルチサービス仕様（パケット／TDMデュアルバス構成） ● コンパクトなサイズと低消費電力 (2 Rack Unit(2U), 150-250W) ● キャリアクラスの品質およびネットワーク・アベイラビリティ キャリアクラスのパフォーマンスと信頼性をコンパクトなボディに 最新の各種標準技術に準拠（予定も含む） メトロ、メトロエッジ向けの多彩なマルチサービス仕様 ● 10/100MbE、GbE、10GbE、E1、E3/T3、STM-1/4/16● QoS （L2 CoS, IPv4/IPv6 TOS, ポリシング、シェーピング）
● Multicast （IGMPv3、MLDv1）
● PB/PBB/PBB-TE
● Ethernet OAM （IEEE802.1ag, ITU-T Y.1731）
● Ethernet Ring Protection （ITU-T G.8032）
内容
モバイルブロードバンドの動向
ＬＴＥの標準化とマーケットの動き
エリクソンのＬＴＥへの取組み
ＩＭＴ-Ａｄｖａｎｃｅｄへの発展
まとめ
41 2008-11-18 NGN+S Fall 2008 PROPOSALS PROPOSALS EVALUATION EVALUATION Revision of proposals Revision of proposals CONSENSUS BUILDING CONSENSUS BUILDING
inside & outside of ITU
inside & outside of ITU/ / Revision of proposalsRevision of proposals
2008 2009
#1 #2 #3 #4 #5 #6
Circular Letter for IMT-Advanced
2007
#21 #22
Evaluation criteria and methodology based on the requirements (IMT.EVAL)
#7 Requirements related to technical system performance (IMT.TECH) Services Recommendation (IMT.SERV) IMT -Advanced WORKSHOP IMT.RADIO 2010 #8 #9 IMT.RSPEC preliminary preliminary EVALUATION EVALUATION WP 8F WP 5D WP 5D WP 5D
IMT-Advancedの提案プロセス
3GPPではLTE-Advancedを提案
IMT-Advanced
– IMT-Advancedの要求条件を満足する無線アクセス技術のフ ァミリー – IMT-Advancedは4G、IMT-2000は3G – IMTスペクトルはIMT-2000とIMT-Advancedの両方で利用可
LTE-Advanced
– 3GPPで規定するIMT-Advanced要求条件を満足する仕様 – LTEの自然な進化43 2008-11-18
NGN+S Fall 2008
3Gの進化 –
IMT-Advancedへ向けて
R99 Rel4 Rel5 Rel6 Rel7 Rel8
LTE
LTE
HSPA
HSPA
WCDMA
WCDMA HSDPAHSDPA HSPA evolutionHSPA evolution
HSPA evolution – 5MHzスペクトルにおいて、少ない追加コストでパフォーマンスの段階的な改善 – 次のステップ：Dual-cell (10 MHz) LTE – LTEは新しい無線アクセスネットワーク(RAN) – 20 MHzまでの広範囲の帯域幅で大幅なパフォーマンスの改善 – ピークデータ速度は300 Mbps程度 LTE - Advanced – LTEの進化の次のステップ – LTEをベースに最低限IMT- Advancedの要求条件を満足するように進化 – 100MHzまでの合計帯域幅で1Gbpsまでのピークデータ速度 1999 2002 2004 2007 2008 2011 LTE
LTE - - AdvancedAdvanced
LTE-Advanced –
キーとなる技術
スペクトルの柔軟性
– 広帯域 (100MHzまで) – スペクトルとキャリアのアグリゲーション 10 MHz 20 MHz 100 MHz
マルチアンテナ
– 上りで空間多重 – 下りで空間多重とビームフォーミング – 下りでより高位のMIMO – 協調マルチポイント伝送 eNodeB
マルチホップ
– カバレジ拡大のためのL1リピータ – 自己バックホールのためのL3リレー45 2008-11-18 NGN+S Fall 2008
内容
モバイルブロードバンドの動向
ＬＴＥの標準化とマーケットの動き
エリクソンのＬＴＥへの取組み
ＩＭＴ-Ａｄｖａｎｃｅｄへの発展
まとめ
46 2008-11-18 NGN+S Fall 2008
まとめ
モバイルブロードバンドが急進
– 220以上の事業者がHSPA商用導入 – モバイルブロードバンドデバイスが急増
LTE/SAEの標準化
– ３GPPのRel.8として仕様制定、2008年末完成 – 今後のFMCへの対応に期待
エリクソンの
LTE/SAEソリューション
– コンパクトで大容量の基地局、実績の多いネットワーク機器 – モバイルブロードバンド向けトランスポート機器も充実
IMT-Advancedの標準化
– ITU-Rの要求条件に基づき技術提案募集 – 3GPPはLTE-Advancedの仕様化推進47 2008-11-18
