Gコースエアーインタフェース概説－移動体通信技術－ YRP Confidential YRP IOTエンジニア育成研修 YRP IOT Engineer Training Course エアーインタフェース概説－移動体通信技術－ 1 All Rights Reserved, Copyright (C) Yokosuka Telecom Research Park, Inc. 2013 YRP Confidential エアーインタフェース概説－移動体通信技術－序章 YRPの紹介と本研修の目的第１章無線装置携帯電話の概念とシステムの基本構成携帯電話端末の構造無線基地局の構造第２章無線通信の基礎変調技術(modulation) チャネル多重化技術(Multiplexing) 多元接続(Multiple access) 周波数帯域載３章周波数と電波伝搬特性の違い屋外伝搬環境の自然要素端末の種類と電波伝搬特性基地局系の電波伝搬対策第４章アンテナと電波伝搬偏波とアンテナの取り付け方アンテナの新技術 MIMO (参考)デシベル(dB)とは (参考)電力の単位(W、dBm) (参考)アンテナゲイン(dBi) (参考)インピーダンスの話 All Rights Reserved, Copyright (C) Yokosuka Telecom Research Park, Inc. 2013 2 1 Gコースエアーインタフェース概説－移動体通信技術－ YRP Confidential 序章 YRP紹介と本研修の目的序.1 YRPの立地環境とテストベッド序.2 本研修の目的 3 All Rights Reserved, Copyright (C) Yokosuka Telecom Research Park, Inc. 2013 YRP Confidential 横須賀リサーチパークのご紹介と研修の背景後方は葉山丘陵 NTT 北 NTT DoCoMo 岩戸丘陵 NICT YRP Panasonic 富士通・YRPはIMT-2000の産学官共同の研究開発の場として1997年に創設されました。・周囲を山岳ならびに丘陵地で囲まれた、電波試験を行うための立地条件を保持しています。南三浦三山 NEC KDDI ベンチャー棟富士通 NICT YRP All Rights Reserved, Copyright (C) Yokosuka Telecom Research Park, Inc. 2013 4 2 Gコースエアーインタフェース概説－移動体通信技術－ YRP テストベッド試験環境携帯端末の国際競争力強化を目指し2G/3G/4Gネットワークを創設 YRP Confidential Nokia Siemens Networks IOT Network GSM、W-CDMA、LTE（FDD） HUAWEI IOT Network TD-LTE 機械室（GSM,W-CDMA） ZTE IOT Network TD-SCDMA シールドルーム屋外試験場電波暗室 5 All Rights Reserved, Copyright (C) Yokosuka Telecom Research Park, Inc. 2013 シールドルームにおける NVIOT試験 YRP Confidential 携帯端末のGCF認証に必要な、NVIOT(Network Vendor IOT)をシールド室内で実施できる。 Radio Access Um Abis Corenetwork A/Gb GSM/GPRS MT SMSC BTS パッチパネル PSTN MSC/ MGW BSC GMSC PDN ISDN BTS EIR W-CDMA HLR VLR AUC ISC NodeB RNC GGSN SGSN PLMN & Internet NodeB Uu Iub Iu-CS Iu-PS PSAP サーバシールド室での端末試験機械室で試験環境の設定（YRPのエンジニアが実施） All Rights Reserved, Copyright (C) Yokosuka Telecom Research Park, Inc. 2013 6 3 Gコースエアーインタフェース概説－移動体通信技術－屋外試験場（GSM）と大型電波暗室を装備 YRP Confidential GPS Location data GSM testing road GSM testing field 移動試験環境のための屋外走行試験路と車両搬入可能な大型電波暗室を創設屋外においては我が国唯一のGSM通信が電波暗室においては2G/3G/4Gの実網に近い試験を可能にしている。 7 All Rights Reserved, Copyright (C) Yokosuka Telecom Research Park, Inc. 2013 YRP Confidential 本研修の目的携帯電話や無線システムは、本来電波を利用することであると認識しなければなりません。しかし、大変に複雑になった携帯電話は、ややもすると通信プロトコルやアプリケーションに眼を奪われます。他方、実際のトラブルの多くは、電波伝搬や高周波技術を必要とする、いわゆる物理レイヤに発生します。「スマホを寝ながら使うとサクサク感が無くなる」とか、「ビルの奥のオフィスではMIMOが使えない」など本研修では、電波の性質と携帯電話やM2Mの相性を、携帯電話の各世代にわたり解説します。 All Rights Reserved, Copyright (C) Yokosuka Telecom Research Park, Inc. 2013 8 4 Gコースエアーインタフェース概説－移動体通信技術－ YRP Confidential 電波伝搬や高周波技術は、大切な知識ですが、携帯電話事業のためのそれらの知識は、当然にシステム全体の知識とのタイアップが不可欠です。本研修は、単なる電波伝搬／高周波技術ではなく、必要なバックボーン技術の上に高周波技術を解説します。無線基地局無線基地局交換局 All Rights Reserved, Copyright (C) Yokosuka Telecom Research Park, Inc. 2013 9 YRP Confidential 第1章無線装置 1.1 携帯電話の概念とシステムの基本構成 1.2 携帯電話端末の構造 1.3 無線基地局の構造 All Rights Reserved, Copyright (C) Yokosuka Telecom Research Park, Inc. 2013 10 5 Gコースエアーインタフェース概説－移動体通信技術－ YRP Confidential 1.1携帯電話の概念とシステムの基本構成 1.1.1 携帯電話の概念とシステムの基本構成 1.1.2 携帯電話事業の始まり 1.1.3 携帯電話システムの基本構成 11 All Rights Reserved, Copyright (C) Yokosuka Telecom Research Park, Inc. 2013 YRP Confidential 1.1.1 携帯電話の概念 PSTN (Public Switched Telephone Network) 公衆交換電話網交換局固定電話固定電話 PLMN (Public Land Mobile Network) 公衆陸上移動通信網無線基地局無線基地局交換局 http://www.city.okinawa.okinawa.jp/sitemanage/contents/img/7659/[1PIN]20100308kuro_denwa.jpg All Rights Reserved, Copyright (C) Yokosuka Telecom Research Park, Inc. 2013 12 6 Gコースエアーインタフェース概説－移動体通信技術－ 1.1.2 携帯電話事業の始まり YRP Confidential 1969年 Bell電話会社が、初のセルラ型無線電話を実験（Cellular System） Bell System社は、ペンシルベニア中央鉄道のメトロライナーに初のセルラ型無線電話を装備した。 New YorkとWashington間を9区間（9セル）に分割し、どこからでも電話がつながるようにした。高速鉄道無線電話システム High-speed train radio telephone system 固定電話ユーザ Local Land Customer 地域集線局 Local Central Office 移動事業者通信料管理 Philadelphia Mobile Operator Traffic Service Position New York 同軸線搬送施設 Coaxial Carrier Facility 中央局制御局 Central Office Control Terminal (Philadelphia) (Philadelphia) 電話回線 Telephone Network 縦接局マイクロ波回線 Microwave Carrier Facility Tandem Offices Metroliner 区間識別 Track Markers Washington, D.C. http://www.americanheritage.com/articles/magazine/it/2007/3/2007_3_8.shtml 13 All Rights Reserved, Copyright (C) Yokosuka Telecom Research Park, Inc. 2013 携帯電話事業の始まり YRP Confidential 1977年 AT&TとBell研究所がセルラ型携帯電話を実験 ※空白の10年米国政府はセルラ型携帯電話を許可せず・・・ AT&T社とBell研究所が開発した試作モデルを、Chicagoで2,000名以上のユーザに対して実証実験を行った。 ⇒1981年にはMotorola社とAmerican Radio Telephone社Washington/Baltimoreで第2回目の実証実験を行った。 ⇒この結果、1982年にようやくFCC（Federal Communications Commission：連邦通信委員会）は、商用セルラ携帯事業を許可した。 1974年：Cellular telephone system schematic 1982年開始の携帯電話は、とても大きな装置だった参考文献： http://www.americanheritage.com/articles/magazine/it/2007/3/2007_3_8.shtml All Rights Reserved, Copyright (C) Yokosuka Telecom Research Park, Inc. 2013 14 7 Gコースエアーインタフェース概説－移動体通信技術－ YRP Confidential 1.1.3 携帯電話システムの基本構成移動交換局無線基地局移動交換関門局無線制御局 HLR 携帯電話携帯端末 All Rights Reserved, Copyright (C) Yokosuka Telecom Research Park, Inc. 2013 15 YRP Confidential 続きはセミナーで All Rights Reserved, Copyright (C) Yokosuka Telecom Research Park, Inc. 2013 16 8