[スイスにおける各種の5Gネットワークトポロジーに対するヒトのばく露の多目的最適化] tech./dosim.

Multi-objective optimisation of human exposure for various 5G network topologies in Switzerland

掲載誌: Comput Netw 2022; 216: 109255

この研究は、各種の第5世代移動通信(5G)ネットワークトポロジーを、ヒトのばく露、モバイル通信の品質および持続可能性に関して、新たな「ばく露比(ER)」の指標に基づいて、Massive MIMOを含む5Gネットワークで評価し、既存の第4世代(4G)とスイスの3地点で比較した。モバイル通信の品質と持続可能性は、モバイル事業者からのデータレートを2030年まで外挿することで評価した。多目的最適化アルゴリズムを実装して5Gネットワークトポロジーを設計し、ユーザーカバレッジを最大化しつつ、ダウンリンク(DL)およびアップリンク(UL)ばく露を最小化した。大規模な一連のシミュレーションで、3つの自治体、3つの事業者と1つの統一ネットワーク、3つのユースケース(UL/DLデータレート)、3つのシナリオ(屋内と屋外のカバレッジ)、および2つの最適化手法について調査した。その結果、5Gネットワークにおけるヒトのばく露はULが支配的で、DLばく露より10倍大きいことが確認された。更に、5Gの展開を、実際の4Gネットワークの10倍のトラフィック容量と比較したところ、シナリオによってDLばく露平均で36%増加し、ULばく露は最大で75%減少することが示された。屋内カバレッジありと比較した場合、屋外のみをターゲットとした場合、DLばく露は10分の1に低減できることが示された。ヒトのばく露の観点から、理想的なネットワークは5G Massive MIMOを用いて、ULとDLばく露の両方を最適化することが望ましい、と著者らは結論付けている。

ばく露