MPLS Japan 2021 : 「Beyond 5G, 6G」セッション

6G時代のコミュニケーションとセンシング技術の可能性
ノキアソリューションズ＆ネットワークス合同会社
CTO for Nokia Japan柳橋

1達也© 2021 Nokia

1 2コンセプトとユースケース

2© 2021 Nokia

アーキテクチャビジョン

1

コンセプトとユースケース

3© 2021 Nokia

2030年代における将来のコミュニケーションの姿

スマートフォン＆アクセ
サリータイプのデバイス

テキスタイル統合
柔軟で伸縮性のある⽣地

⽪膚パッチ可能デバイス

利⽤/制御が簡単で、⾒えないがどこでもある4© 2021 Nokia

体内埋め込み可能
サイボーグ

2030年代の未来のコミュニケーションはどのようになるのか︖
複合現実テレプレゼンス
⾼精度マッピング

マシンから・マシンでの学習

複合現実共同設計

⾃動セキュリティ
体内監視

インテリジェンスの拡張
新しいデジタル世界の創造
⾃動装置ロボット制御

家庭向けロボット
遠隔＆セルフドライブ
ドローン/ロボットの群衆

⼤規模な新しいライフスタイルを実現する6G5© 2021 Nokia

⾼解像度マッピング

ダイナミック3Dマッピング~100 Mbps（⾞あたり）

⾼精度な動き予測
AIを使⽤したリアルタイム分析

6© 2021 Nokia

複合現実（Mixed reality）テレプレゼンス
いつでもどこでも好きな⽅法で複数のデータストリーム

空間処理
同期

7

© 2021 Nokia

⾃動化セキュリティ

第六感を作る6G

数千台のカメラ

AIを活⽤したリアルタイム解析
プライバシー8© 2021 Nokia

2アーキテクチャビジョン

9© 2021 Nokia

未来を形づくる基盤となるもの
デジタル世界

イム
タル

ム
イ

タ

6Gル
ア

リ
ア

Knowledge systems

リ

Ubiquitous Compute

Precision Sensing & Actuation

Human Machine Interface

物理的世界

⽣物学的世界リアルタイム

物理的、デジタル的、⽣物学的な世界での体験を統合する6G
10© 2021 Nokia

6G時代の新たな要求条件
スループットと容量端末
ゼロエネルギー
サブネットワーク(10以下)
直観的インタフェース> 100Gbps
5Gbps@エッジ

0.1ミリ秒99.9999999%稼働率

拡張性と柔軟性

適応性応答時間

グローバルカバレッジ
1000万デバイス/平⽅キロメートル
プラットフォームとサービスのアプローチ

1秒
ゼロタッチ

高精度と正確さ
センチメートル< 1% 検出漏れ/誤警報

11© 2021 Nokia

遅延と信頼性ワイヤレスシステムデザインのための3x3の重要な次元
短い記号
＆フレーム

スペクトラムより多くのスペクトラム

チャネル
冗⻑化

3 x 9s ® 6 x 9s

周波数
効率性

効率性

12

© 2021 Nokia

空間的再利⽤性

空間

遅延より⾼速なチャネル
アクセス

信頼性

堅牢な符号化/誤り訂正

キャパシティ

30 ms ® 1 ms

マルチパス

より短いパス

6G時代はさらに3つの次元を追加する可能性
ネットワークとセンサーのデータは、6Gシステムのパフォーマンスを向上させるために活⽤される基本的なリソースになる

データ
空間

スペクトラムローカルエリアで利⽤可能であるが、デバイスとは別のコンピューティングを活⽤することは、新しいテーマにインテリジェンス

電⼒（エネルギー）

コンピュート効率性
13© 2021 Nokia

両⽅のネットワークのエネルギー消費
そしてデバイスは⾮常に精査される

6Gの6つの主要テクノロジー

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AI/MLエアインタフェース

新たなスペクトラム技術

センサーとしてのネットワーク

RAN・コアコンバージェンスとスペシャル化

究極のコネクティビティ

セキュリティと信頼© 2021 Nokia

5GにおけるAI/MLの利活⽤

SMF
AMF

CU

DU

UPF
ランダムアクセス検出
シンボルデマッピング
MIMO検出チャネル推定MIMOユーザーペアリング

スライスオーケスト
レーション
VM管理
異常検出

複雑性

展開の最適化
負荷分散
キャリアアグリゲーション
ハンドオーバー予測
ビーム予測
⼲渉管理

⾮最適アルゴリズム

ユーザーのローカリ
ゼーション
軌道予測

正確なモデルの⽋如

5GのAI / ML︓既存のフレームワーク内のポイントソリューション
15© 2021 Nokia

AIによって最適化される無線インターフェイスのメリット
カスタムシグナリングとアクセススキーム
カスタムメイドの波形、コンステレーションとパイロット

ハードウェアの制限に最適に対応

AI-AI

ヒューリスティック
パラメータ設定なし

標準化作業の軽減

開発導⼊期間の短縮
16© 2021 Nokia

6GのためのAI-AI（AI-Native Air Interface）

データ

AI-AI

ハードウェア環境

ハードウェア

AI-AI

環境、ハードウェア、アプリケーションの依存性のフィードバック“ポスト・シャノン”もはやビットを確実に伝送することではなく、アプリケーションに最適な⽅法でデータを提供することが求められている

17© 2021 Nokia

アプリケーションワイヤレス最適化のためのデジタルツイン世界でのリアルタイム
レイトレーシング

正確な信号伝搬予測
瞬間的な交通分布の知識
オブジェクトレベルのモビリティ予測
反射⾯を利⽤して最適化に含める

18© 2021 Nokia

新しいスペクトラムへの拡⼤
数百Gbpsの波形設計より⾼い出⼒電⼒
RFIC / トランシーバデザイン
アンテナアレイ

Dバンド: 140 GHz to 180 GHz

19© 2021 Nokia

Internal

チャネルモデリング

コグニティブスペクトラム管理
6GHz以下の周波数帯を増やす•••

Inter-operator, Inter-technology, public andprivate
オペレーター間、異なるテクノロジー間、High resolution in time and space•

公共・⺠間
時間的にも空間的にも⾼解像度で共存

20© 2021 Nokia

幅広いスペクトルと技術オプションを切り替え可能なインフラ

6Gアーキテクチャのテーマ

AMF
CU-CP

SMF

CU-UP

UPF

LDN

ネットワークになる
エンドポイント21© 2021 Nokia

セルフリー/メッシュ

究極的にスペシャル化されたスライシング

RAN・コアコンバージェンス

第六感を創出する6Gネットワーク
⾼密度ネットワーク

6G

⾼帯域幅

AI & シグナル処理

フォーミング© 2021 Nokia• 波形の多重化• 資源配分• ビームスイープ

MIMO及びビーム

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通信とレーダーの同時利⽤• CSIベースのセンシング
NLOS（⾒通し外）における⾼精度なローカリゼーション

過去、現在、そして未来

2G

3G

4G

5G

⾳声

ブロードバンド
データ

MTC、⾼データレート

産業⽤IoT、より⾼いデータレート

低コストの⾳声
および⾳声キャパシティ

低コストデータとデータキャパ
シティ

ゼロコストデータとゼロコスト⾳声

ゼロコスト
⾳声

最適化されたMTC︖

新しい世代はそれぞれ、前世代の新しいユースケースを最適化して、コストを削減し、新しいユースケースを導⼊することを⽬的としている

23© 2021 Nokia

6G
RFセンシング、100ギガビット/秒@短距離Gbps@⾼速
低コストとパフォーマン
スのために最適化された
産業⽤IoT
ゼロコストのデータ、⾳声、⼤規模なMTC

6Gは、物理的、デジタル的、⽣物学的世界全体でエクスペリエンスを統合します24© 2021 Nokia

We create the technology to connect the world

25© 2020 Nokia