5Gの次の「6G」はどうなる？NTTドコモ が2030年の世界観、6G通信技術コンセプトや6Gホワイトペーパーを公開

ようやく5Gのスタートが近くなったものの、業界では既に次の世代に向けた協議がはじまっている。NTTドコモは、2030年頃のサービス提供開始をめざし、第6世代移動通信システム「6G」に関するホワイトペーパーを2020年1月22日に公開した。ホワイトペーパーでは5G evolutionならびに6Gにより期待されるさまざまなユースケース、目標性能、技術要素などの技術コンセプトをまとめている。

同社はホワイトペーパーを公開することで、さまざまな業界関係者や産学官と連携し、より活発に議論が進むことを期待するとともに、さらなる移動通信の進化に向け、研究開発を推進していくとしている。

5Gの性能向上と改善を求め研究開発を進めるドコモ

移動通信システムはおおむね10年ごとに世代交代しており、ドコモは2010年頃から5Gの検討を開始。6Gに向けて、2018年にはさらなる高周波数帯の開拓を目的とした150GHz帯の超広帯域電波伝搬測定装置の開発に成功。100GHz超の高い周波数帯の活用を視野に入れた、新たな周波数帯の開拓に向けた研究開発に取り組んでいる。



ドコモは5Gの高速・大容量、低遅延、多数接続の各性能をさらに高めるとともに、高速・大容量や低遅延などの要求条件を同時に実現する「複数要求条件の同時実現」、テラヘルツ波などの「新たな高周波数帯の開拓」、これまでの移動通信方式では十分なエリア化が難しかった「空・海・宇宙などへの通信エリアの拡大」、「超低消費電力・低コストの通信実現」などをめざし、引き続き、5Gの高度化である「5G evolution」ならびに6Gの技術規格の検討および研究開発をすすめている。

6Gと2030年の世界観

ホワイトペーパーでは、6Gに関する要求条件、ユースケース、さらには技術発展を検討するうえで、6Gが導入されるであろう2030年代の社会や世界観について考察している。その中で、6G時代における世界観のイメージとして社会課題解決と通信環境拡大、人・モノの通信をホワイトペーパーから抜粋して紹介し、その後に6Gにおける6つのユースケースについて紹介する。

■6G時代における世界観のイメージ 社会課題解決
5Gで期待されている多くの社会課題解決やニーズへの対応が2020年代中に実現されていると考えられる。地方創生、少子高齢化、労働力不足等の社会課題に対して、高速・低遅延な通信ネットワークにより、テレワーク、遠隔操作、遠隔医療、遠隔教育、車含む多様な機器の自律運転などの様々な解決策が2020年代中に提供されることが予想される。

2030年代には、解決策のさらなる普及やより高度な対応により、完全なる課題解決と発展が求められる。国内外のどこにいても超リアルな体感であらゆる人、情報、物にアクセス可能となり、働く場所や時間の制約を完全に撤廃できる世界となることが期待される。これにより、地方と都市部の社会格差や文化的格差が劇的になくなり、人々の都市集中を回避し、地方の発展が進むとともに、人々の暮らしをストレスのないより豊かなものにすることができる。

■6G時代における世界観のイメージ 通信環境拡大
もはや通信は空気と同様あって当たり前のものとなり、かつ電力や水と同様もしくはそれ以上に重要なライフラインとなる。ゆえにユーザは通信の設定や通信サービスエリアを意識する必要がなくなる。通信環境は、人や物の活動領域の拡大に伴い、あらゆる場所で必要となる。高層ビル、ドローン、空飛ぶ車、飛行機、さらには宇宙までも当たり前の活動領域となり、地上だけでなく空や宇宙までも必須の通信エリアとなる。

また、海上、海中までも通信エリアにするニーズが高まる。各種センサネットワークや無人工場、無人建設現場などのニーズにより、人がいない環境での通信エリアの構築も必要となる。結果的に、地上、空、海のあらゆる場所が通信エリアとなる。

■6G時代における世界観のイメージ 人，モノの通信
XR（VR, AR, MR）デバイス含むウェアラブルデバイスの高機能化、8Kやそれを超える高精細映像やホログラム、触覚含む新たな五感通信等が普及し、人と人、人とモノとの通信が超リアルでリッチなものとなる。これにより、ゲーム、スポーツ観戦などで革新的なエンターテイメントサービスやエンタープライズサービスが場所と時間の制約なく提供される。

IoTサービスの飛躍的な普及と発展により、モノの通信の需要が極めて大きくなる。高精細映像を含む大量のデータ処理や超低遅延での機器の制御がモノ同士で行われ、人の能力をはるかに超える高速・低遅延性能が通信に求められる。

6G、6つの特徴とユースケース

■1.超高速・大容量通信
さらなる通信速度の向上、例えば100Gbpsを超える「超高速・大容量」の無線技術によって、現実の体感品質と同等、もしくはそれを超えるような新体感サービスを実現できると考えられる。このようなサービスを具現化するユーザインタフェースもメガネ型端末の進化によって、よりウェアラブルなものへと進化していくことが予想される。



このような新体感サービスは複数ユーザ間でもリアルタイムに共有され、サイバー空間上での仮想共体感、仮想協調作業など新たなシンクロ型アプリケーションも期待できる。


■2.超カバレッジ拡張
現在の移動通信システムがカバーしていない空・海・宇宙などを含むあらゆる場所でのユースケースを想定した「超カバレッジ拡張」を将来的には目指していく。これによって、さらなる人・物の活動環境の拡大と、それによる新規産業の創出が期待できる。また、空飛ぶ車や宇宙旅行など、未来的ユースケースへの応用も期待できる。



■3.超低消費電力・低コスト化
ネットワークおよび端末デバイスの「超低消費電力・低コスト化」は、ビジネスおよび環境双方の観点から5Gと同様に重要な要求条件である。6Gのような未来に向けては、無線の信号を用いた給電技術の発展によってデバイスが充電不要になるような世界も期待できる。



■4.超低遅延
サイバー・フィジカル融合において、AIとデバイスをつなぐ無線通信は、人間で例えると情報伝達をする神経に相当すると言え、リアルタイムかつインタラクティブなAIによるサービスをより高度に実現するには、常時安定したE2E(End to End)での低遅延性が基本的な要件になると考えられる。6Gに向けて、具体的にはE2Eで1ms以下程度が目標値として考えられる。これによって例えば、ロボティクスによる店舗無人化において、お客様の表情を見て人間のように気の利く対応するようなインタラクティブな遠隔ロボット接客が実現できるかもしれない。



■5.超高信頼通信
産業向けユースケースの中には、遠隔制御や工場自動化など、必要な性能を担保することが要求されるものが多くあるため、高信頼な制御情報の無線通信は重要な要求条件であり、6Gでは5Gよりもさらにレベルの高い信頼性や高セキュリティの実現が期待される。さらにロボットやドローンの普及や、空、海等への無線カバレッジの拡大に伴い、工場等の限られたエリアだけでなく、より広いエリアでの高信頼通信が求められる可能性もあり、様々な場面での高信頼通信の実現も期待される。



■6.超多接続＆センシング
ウェアラブルなユーザデバイスや、実世界の映像およびセンシング情報などを収集する超多数のIoTデバイスが6Gの時代にはさらに普及していくものと想定され、5Gの要求条件のさらに10倍程度（=平方km当り1,000万デバイス）の超多接続が想定される。また、多数のIoTデバイスをネットワークにつなぐというアプローチ以外に、無線通信のネットワーク自身が電波を用いて測位や物体検知など、実世界をセンシングする機能を備えていくような進化も想定される。特に測位については5G evolutionに向けて既に検討が進んでおり、環境によっては誤差数センチメートル以下の超高精度な測位が実現できるものと期待される。

5G evolution及び6Gのコンセプト動画が「DOCOMO Open House 2020」で公開

5G evolutionおよび6Gの技術コンセプトに関するパネル展示ならびにコンセプト動画は、2020年1月23日（木曜）から1月24日（金曜）まで東京ビッグサイトで開催するドコモのイベント「DOCOMO Open House 2020」において公開される。また1月24日（金）には、5G evolutionと6Gに関するパネルセッション「5Gの発展とその先の未来」が開催される。

■5G evolution & 6G コンセプト映像

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