5GシステムおよびBeyond 5Gシステムを仮想空間で評価する デジタルツイン・ワイヤレスエミュレータを開発

2024年6月19日
国立大学法人　京都大学
国立研究開発法人　情報通信研究機構

国⽴⼤学法⼈ 京都⼤学⼤学院情報学研究科の原⽥博司教授、⽔⾕圭⼀准教授の研究グループと国⽴研究開発法⼈情報通信研究機構の総合テストベッド研究開発推進センターは、第５世代移動通信システム（5G）および5Gシステムの通信容量を向上する「全⼆重複信（Full-Duplex: FD）技術」を導⼊した次世代5Gシステム（Beyond 5G）を仮想空間で評価するデジタルツイン・ワイヤレスエミュレータを開発し、都市空間3D データと基地局及び端末の配置並びに端末移動パターンを⼊⼒することにより、端末移動時の場合のエミュレーションを実施し、5G へのFD 導⼊効果の評価・可視化に成功しました。

今回の成果により、実空間に無線機を設置して試験を⾏わなくてもエミュレータを⽤いて現実空間を模擬した検証をすることが可能になり、システム導⼊によるスループット改善特性の評価を容易にすることが期待できます。

詳細には、下記の３点において研究開発を行いました。

１．ワイヤレスエミュレータ上に、実デバイスに搭載可能な5G New-Radio (NR)に対応した基地局と端末の機能をもつ仮想無線機と各種シナリオに応じてエミュレーションを実施するオーケストレータを開発しました。

２．ワイヤレスエミュレータがもつ仮想無線機の位置に応じた電波伝搬特性⽣成機能と連携し、仮想無線機
間で物理層レベルでフェージングおよび⼲渉を⽣成・付加する仮想無線リンクエミュレータ機能を開発しました。

３．通常の5GおよびFD動作に対応した場合のエミュレーションを⾏うオーケストレータ⽤シナリオを開
発、データの伝送経路、伝送品質を評価し、可視化するビューワー機能を開発しました。

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