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NTT 도코모, 시속 300km 초고속 이동 환경에서 5G 시험 성공
04/26/2018

초고속 이동 환경에서 5G 시험 모습

 

NTT 도코모가 NTT, NEC와 협력하여 시속 300 km의 초고속 이동 환경에서 5G 시험에 성공했다고 지난 23일 밝혔다. 이 시험은 지난 4월 8일 28 GHz 5G 시스템을 이용하여 일본 자동차 연구소 (JARI)의 테스트 코스에서 행해졌다. NTT 도코모는 초고속 이동중인 5G 단말과 기지국 간 데이터 전송, 기지국 간 핸드오버, 4K 영상 전송 시험을 성공적으로 수행하여, 초고속 이동 환경에서 5G 서비스 제공 가능성을 확인하였다.

 

28 GHz 대역 주파수는 전파의 감쇠가 커서 전파가 멀리 가지 못하고 직진성이 강하기 때문에, 5G 기지국과 5G 단말에는 전파 방사 영역을 특정 방향으로 집중시키는 빔포밍 기능과 5G 단말의 움직임에 따라 전파의 방사 방향을 제어하는 빔 트래킹 기능을 탑재하였다. 이들 기능을 최적화하여 5G 초고속 데이터 전송을 실현했으며, 5G 기지국 간 핸드오버 기능을 확인하였고, 고속주행하는 자동차의 차창 영상을 5G 기지국으로 전송하기 위해 5G 단말은 4K· 120 fps의 고화질로 4K 영상 부호화 방식을 사용하여 무선 라이브 방송을 실현했다.

 

■ 시험 개요 및 내용

JARI 테스트 코스에 2개의 5G 기지국을 설치하고 초고속으로 주행하는 시험 자동차에 5G 단말을 탑재하여, 5G 단말과 기지국 간 28 GHz 대역 주파수를 이용하여 5G 무선 통신을 시험하였다.

  • 시험-1: 시속 305 km로 이동 중인 5G 단말과 5G 기지국 간 5G 데이터 전송 
  • 시험-2: 시속 293 km로 이동 중인 5G 단말에 하향 1.1 Gbps로 데이터 전송  
  • 시험-3: 시속 290 km로 이동 중인 5G 단말과 5G 기지국 간 핸드오버  
  • 시험-4: 시속 200 km로 이동 중인 5G 단말에서 4K 영상 생중계

 

사전에 고주파 대역 전파 전파 특성을 측정 및 분석하고, 초고속 이동 환경에서도 무선 통신 연결 설정을 안정적으로 할 수 있도록, 5G 기지국과 5G 단말에 탑재한 빔포밍/빔 트래킹 기능 및 5G 기지국에 탑재한 송신 안테나 다이버시티 기능을 이용하여 5G 시스템 최적화와 5G 커버리지를 설계하여 시험 환경을 구축했다. 


또한 high frame rate을 지원하는 4K 카메라 장비의 영상을, 실시간 4K high frame rate HEVC 코덱을 통해 5G로 전송하는 4K 영상 전송 시스템을 구축하고 초고속 이동 환경에서도 현재의 4K 영상 표준 프레임 속도의 2 배인 라이브 방송을 실현했다. 

 

■ 주파수 대역 - 28 GHz 대역 (대역폭: 700MHz)

 

각 사 역할

  • NTT 도코모 - 초고속 이동 환경에서 5G area 설계
  • NEC - 5G 단말 및 5G 기지국 장비 제공, 5G 핵심 장비 운용 
  • NTT - 고주파 대역의 무선 전파 특성 분석, 4K high frame rate 영상 전송 시스템 구축
  • 소니 비지니스 솔루션 - 4K high frame rate 촬영용 카메라  
  • 댄디라이언 - 초고속 시험용 자동차 튜닝 및 주행 

 

■ 시험 시스템 구성

  • 초고속 5G 데이터 전송 시험 (시험-1/2/3) 

 

  • 4K high frame rate 영상 5G 생중계 시험 (시험-4) 

 

■ 시험 장비·기기 주요 기능/규격

 

 

 

초고속 시험용 자동차

 

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