ドコモの5G実証実験はここまで進んでいた 「DOCOMO Open House 2018」レポート（1/3 ページ）

[房野麻子，ITmedia]

　NTTドコモは、12月6日〜7日の2日間、東京ビッグサイトで展示会「DOCOMO Open House 2018 〜ビジネスを、世界を、5Gで革新する〜」を開催している。

　DOCOMO Open House 2018は、ドコモの最新の研究開発の取り組みに加え、経営戦略「beyond宣言」の実現に向けての取り組みなどを紹介するため、例年開催している「R&D Open House」から名称を変更したもの。今回は規模を大幅に拡大し、東京ビッグサイトのホール7と8を使って200を超える展示を行っている。中でも、5G実証実験の進展が分かる展示を紹介する。

5Gでヒューマノイドロボットを遠隔操縦

　トヨタ自動車が開発するヒューマノイドロボット「T-HR3」では、5Gを活用することで遠隔操縦が可能になる。東京スカイツリーにある東京ソラマチにいる操縦者が、マスター操縦システムによって操作。東京ソラマチのマスター操縦システムから東京ビッグサイトまでは光回線、そこからは会場内に設置された5G装置を使ってT-HR3に接続している。

　この操縦のために送受信するデータ量は10〜20Mbps程度。遅延は5G回線と有線を含めて、片側で10ミリ秒、送信、受信両方を含めて20ミリ秒くらいとのこと。マスター操縦システムを装着したモニター内の操縦者が動くと、T-HR3はリアルタイムで同じ操作をしていることがみてとれた。

5Gでトヨタ自動車のヒューマノイドロボット「T-HR3」を遠隔操縦する

　このシステムの最大の特徴は、離れたところから操作できるだけでなく、T-HR3が周囲から受ける力（トルク）を操縦者に戻すことが可能な点だという。操縦者はあたかもT-HR3に乗り移ったような感覚でリアルに操縦できる。

　会場ではT-HR3がブロック積み、さらに積んだブロックをばらして箱に片付けるデモ。また、T-HR3に目隠しをして、手の感覚だけで操縦し、簡単な迷路をクリアするデモが行われた、ロボットの腕や指先がスムーズに動き問題なく動作すること、操縦者が映像を見ずに、体に受ける感覚だけでロボットを操縦できることが確認できた。

モニター内の操縦者の動きとリアルタイムで同期してロボットが動く。ロボットが感じた力が操縦者にも伝わるため、目隠ししても簡単な迷路なら手の感覚でクリアできる

遠隔操縦の概要

詳しい診断映像を5Gで送受信して手術を外部からサポート

　現在でも、遠隔診療、遠隔医療としてモバイルと医療を組み合わせた取り組みが行われているが、会場では手術を遠隔地からサポートするシステムが展示されている。

脳外科の手術に必要な医療機器がそろう。患者以外は本物の脳外科で使われる機器だという

　このシステムの注目点は、さまざまな診断映像や検査数値などが、正面のディスプレイ1枚に全て表示されて可視化されている点。執刀医が、この映像を見ながら的確に手術できるようになっていることに加え、この映像を遠隔地にいるベテランの医師が見ながらアドバイスできるのが特徴だ。

正面のディスプレイに診断映像や検査数値などが表示され、執刀医はこれを見ながら手術を行う

　ブースには、新幹線を模した空間が用意され、移動中のベテランの医師が、手術のアドバイスをしているという想定で展示されている。5G経由のタブレットという想定で、手術室にあるものと同じ診断映像がリアルタイムに表示され、これを見ながらベテランの医師がヘッドセット越しに執刀医にアドバイスできるようになっている。

移動中のベテラン医師が、手術室と同じ映像を見ながら手術のアドバイスができる

左側が5G、右側が4Gの映像。右下のピンクのマークがある脳の断面図と3次元の映像が、5Gでは立体感のある映像だが、4Gでは平面的な映像になっている。患部をしっかり確認し、適切な手術を行うのに5Gを使う効果が十分にあるとしている

　病院の中で行われている手術を、外部のいろいろな場所からサポートするという仕組みだが、最終的には手術室自体も移動するというコンセプトで、手術室もトラックの中にあるという想定になっている。移動しながらの手術は当面考えていないが、例えば災害現場に赴いて、現地で迅速に手術をしたり、無医村地区のような遠隔地で手術したりすることを想定。展示はコンセプトだが、治療室を開発している東京女子医科大学を中心に適応範囲を拡大しており、モバイルのスマート治療室、スマート手術室の実現を目指している。

手術室自体も移動できるトラック内あるという想定になっている

5Gによる遠隔治療の概要

5Gエリアの拡大に向けたメタマテリアル反射板の検証

　5Gでは、28GHz帯など従来よりも高い周波数の電波を利用する。高い周波数を使うには課題も多く、例えば電波の直進性が非常に高くなり、建物の陰にある端末は通信品質が劣化するという問題がある。そこでドコモは、反射波を活用して、建物の陰や基地局から見通しの悪い場所でも高品質なエリアを拡大するという取り組みを行っている。

　反射波を制御する技術として会場で展示されているのが「メタマテリアル反射板」だ。従来の金属板で電波を反射させる場合は、金属板に対しての電波の入射角と金属板の設置角度によって、電波の反射方向が決定されるが、メタマテリアル反射板を使うと、電波の入射角によらず、電波の反射方向や反射する電波のビームの幅を自由に設計できるという。この技術を使うと、5Gの高品質なエリアを拡大できることが実証実験で分かった。

左にあるのが、会場に設置されているメタマテリアル反射板。会場には5G基地局のアンテナがあり（写真右奥）、そこから5Gの電波が発射されている。ブースでは、メタマテリアルの反射板を介して受信アンテナに電波が来ていることが映像で見られる

お台場のトライアルサイトで行った実証実験の結果。基地局の足元は、建物自体が邪魔で電波が届かないという課題がある。実験では国際交流会館の建物の上に5Gの伝送装置と基地局を設置。建物の向かい側に置いた車両に、約80センチ四方のメタマテリアル反射板を設置し、足元に電波を反射できるかを検証した。測定結果では大幅に通信速度が改善している

　現在は、事前に設計した角度でしか電波は反射しないが、後から動的に反射角度を変更することも技術的には可能で、開発を検討しているという。

メタマテリアル反射板の概要