通信ネットワークというと、おそらく多くの方が日本全国で通信サービスが利用できることを想像すると思います。実は5Gの利用形態には、いわゆる一般的に5Gと呼ばれる「パブリック5G」のほかに、個別に5Gのプライベートネットワークを構築する「ローカル5G」やパブリック5Gを部分的に個別占有する「プライベート5G」といった3つの形態があります。それぞれどのような特長があるのでしょうか？
「パブリック5G」と「ローカル5G」は、誰がネットワークを構築するかがいちばんの違い
ソフトバンクなどの通信事業者が全国的に通信サービスを提供する5Gネットワークのことを「パブリック5G」と呼びます。2020年3月より5Gサービスが始まり、そのネットワークはどんどん拡大しています。
これに対して、企業や自治体が独自で限定的なエリア向けに構築する5Gネットワークが「ローカル5G」です。通信事業者のエリア展開やネットワークの混雑などの影響を受けず、外部のネットワークとは完全に独立したセキュリティーの高いネットワークが構築できるのが特長です。
これまで企業や自治体では、限られたエリア内でネットワークを構築する場合、主にWi-Fiが使われてきました。「ローカル5G」が構築できるようになると、さまざまな用途に活用することができます。
たとえば、物流倉庫内では自動搬送ロボットを遠隔制御することで、搬送効率を向上させたり、高解像カメラによる人流データをマーケティングに活用することによって、アミューズメント施設に顧客に合わせたアトラクションを新設するといったことも可能になります。また、遠隔操作で製造ラインを自動化する「スマートファクトリー」化などにも活用できます。さらに、自治体による独自の住民向けサービスや、地域内での防災無線の構築利用などへの活用が期待されています。
スマートファクトリーでの想定活用例。工場内に「ローカル5G」を構築し、遠隔からモニタリング制御することを想定している。
また、地域が主体となって運営する「ローカル5G」を活用し、独自の住民向けサービスや、地域内での防災無線の構築利用などが想定されています。ちなみに、「ローカル5G」を利用するには、企業や自治体が「ローカル5G」専用周波数帯の無線局の免許を取得する必要があります。
「プライベート5G」の鍵はネットワークスライシング技術
「ローカル5G」と「パブリック5G」の中間に位置するのが「プライベート5G」です。ソフトバンクは2022年度に「プライベート5G」の提供を開始する予定と発表しています。これらの違いについて、ソフトバンクのネットワーク技術者 大倉隆さんに聞いてみました。
「プライベート5G」にはどのような特長があるのでしょう？
プライベート5G」は、企業や自治体の限られた敷地内にソフトバンクの周波数帯を使って、必要な帯域、必要な容量の5Gネットワークを提供するというマネージドサービスです。
企業や自治体のニーズの多くに専用で利用できるネットワーク環境がありますが、自社専用のネットワーク「ローカル5G」を構築するには、高セキュリティなどの利点がある一方で、5G専用周波数帯の無線局免許取得や保守・運用などの手間やコストがかかるという面もあります。
「プライベート5G」にすることで、個別の要件に応じたネットワークが構築できるのに加え、保守・運用はソフトバンクが実施します。また、ソフトバンクの周波数を利用しますので、企業や自治体が無線局の免許を取得する必要がありませんので、多くの企業のニーズに応えられるサービスだと思います。
プライベート5G」は、企業や自治体の限られた敷地内にソフトバンクの周波数帯を使って、必要な帯域、必要な容量の5Gネットワークを提供するというマネージドサービスです。
企業や自治体のニーズの多くに専用で利用できるネットワーク環境がありますが、自社専用のネットワーク「ローカル5G」を構築するには、高セキュリティなどの利点がある一方で、5G専用周波数帯の無線局免許取得や保守・運用などの手間やコストがかかるという面もあります。
「プライベート5G」にすることで、個別の要件に応じたネットワークが構築できるのに加え、保守・運用はソフトバンクが実施します。また、ソフトバンクの周波数を利用しますので、企業や自治体が無線局の免許を取得する必要がありませんので、多くの企業のニーズに応えられるサービスだと思います。
なぜ5Gでこのようなネットワーク構築ができるようになったのでしょう？
5Gの技術要件の中に「ネットワークスライシング」という、接続やサービスの用途別に割り振ることができる優先制御の機能があって、これによって超低遅延や多数同時接続といった機能が提供できるようになります。
この機能によって、通信の用途に応じてデータをスライス（＝分割）して制御できるため、例えば、機械の遠隔制御用に『低遅延』スライスを使い、映像の伝送用に『高速大容量』スライスを使うなど、企業や自治体のさまざまな用途に対して、個別にカスタマイズしたネットワークを提供することができるようになるわけです。「プライベート5G」は、この機能を活用したサービスですね。
5Gの技術要件の中に「ネットワークスライシング」という、接続やサービスの用途別に割り振ることができる優先制御の機能があって、これによって超低遅延や多数同時接続といった機能が提供できるようになります。
この機能によって、通信の用途に応じてデータをスライス（＝分割）して制御できるため、例えば、機械の遠隔制御用に『低遅延』スライスを使い、映像の伝送用に『高速大容量』スライスを使うなど、企業や自治体のさまざまな用途に対して、個別にカスタマイズしたネットワークを提供することができるようになるわけです。「プライベート5G」は、この機能を活用したサービスですね。
鍵となる技術が「ネットワークスライシング」
現在の5Gネットワークは、既存の4Gコアネットワークと5G基地局との連携による「ノンスタンドアロン（NSA）」というシステム構成で提供されています。そのため、提供できるサービスも高速大容量通信だけと限定的なものとなっています。5Gの大きな特長である超低遅延や多数同時接続といった機能を提供するには、5Gシステムだけで構築した「スタンドアロン（SA）」が必要なのです。
「スタンドアロン」は、コアネットワークに5G専用の設備が利用されます。4Gのコアネットワークと5Gの基地局とを組み合わせたシステム構成の「ノンスタンドアロン」と違い、端末と基地局が通信する際の制御信号や通信データが、それぞれ別ルートに分かれて処理されるため、データ処理の効率が上がり、さまざまな要件に対応することができるようになります。また、「スタンドアロン」は無線設備も5G専用になるため、端末から無線基地局間の通信遅延が従来の30～50ms程度から、1〜3ms程度に抑える超低遅延が実現できます。
このようにネットワークのシステム構築をすべて5G化する「スタンドアロン」により、高速大容量に加えて、低遅延や同時多接続といった5Gの機能をフルに発揮できるようになるわけです。
先行して5Gを展開する米国や中国、欧州では既にスタンドアロンが導入されています。5Gの機能を最大限に活用したい企業からは、国内での本格展開が待ち望まれています。
（掲載日：2021年3月22日）文：ソフトバンクニュース編集部