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次世代モバイル通信"5G"とは?【第4回】
ユースケース検証からネットワーク構築へ、急ピッチで準備が進むサービス前夜の5G

2018年10月、世界初の5Gサービスが米国で始まりました。一番乗りを果たしたのは米ベライゾン。5G技術を活用した一般家庭向けのインターネットサービス「Verizon 5G Home」を開発し、ヒューストン、インディアナポリス、ロサンゼルス、サクラメントの4カ所で商用サービスの提供を開始しました。

Verizon 5G Homeは、既存の有線ネットワークにミリ波周波数帯を用いる高速無線ネットワークを組み合わせて、無線アクセス回線による高速インターネット環境を家庭に提供するサービスです。最大速度940Mビット/秒という高速性を売り物にしています。

もっとも、5Gという名称を使っていますが、スマートフォンやタブレット端末といったモバイル機器向けのサービスではありません。Homeという言葉が示すようにあくまでも家庭向けのインターネットサービスで、家庭内の機器は家庭に設置する専用宅内機器を経由してインターネットに接続します。スマートフォン向けのサービスは2019年からになりそうです。

無線によるインターネットサービスであることを紹介する「Verizon 5G Home」のイメージ画像(出所:ベライゾン)

Verizon 5G Homeで用いられている技術は、国際電気通信連合 無線通信部門(ITU-R: ITU Radiocommunication Sector)や3GPPといった標準化団体が作成した国際標準に準拠するものではありません。ベライゾンがスウェーデンのエリクソンをはじめとする複数の5G機器ベンダーと共同で2016年6月に制定した独自仕様「V5GTF(Verizon 5G Technology Forum)」に基づいています。V5GTFは国際標準ではありませんし、実現した用途は「高速無線アクセス」という限定されたものです。それでも複数メーカーの機器を組み合わせて5G技術による商用サービスを実現したことで、5Gの実用化は、その開始時期を競う段階から、どのようなサービスに仕立てるのかを競う段階に入りつつあると言えるでしょう。

新しい無線技術に基づく国際標準の初期バージョンが完成

5Gの国際標準は、業界団体の3GPPの場で精力的な議論と仕様策定が進められ、その成果物を国際標準化機関であるITU-Rが承認するというプロセスで制定されています。5Gで実現を目指している次世代モバイル通信環境は一つではありません。多くの利用場面を想定し、それぞれの要求事項を満たす性能を作り込むことを目指しています。今の4G環境からスムーズに5G環境に移行できるようにすることも重要な課題となっています。こうしたことから5Gの標準化は、いくつかの段階を踏んで仕様拡充を進めることで完成度を高める手法が採られています。

3GPPが作成する第一弾の5G標準は「Release15」と呼ばれており、2018年6月に完成しました。Release15で議論してきた仕様は大きく二つあります。一つは2017年12月に完成した「NSA 5G NR」。もう一つが6月に完成した「SA 5G NR」です。

両仕様の違いは通信制御に既存の4Gシステムを用いるかどうかにあります。この違いは、名称の先頭部分にある「NSA」と「SA」で示されます。NSA は「Non-standalone」の略で、「この方式だけではシステムを組めない=4Gのシステムが必要になる」ことを意味します。一方のSAは「standalone」のことで、「この方式だけでシステムを組める=4Gシステムは不要である」という意味です。どちらの仕様も最後に「NR」とありますが、これはNew Radioの略です。これまでにない通信能力を実現するために4Gとは異なる新しい無線方式を用いていることを意味します。Release15で議論してきた二つの仕様はどちらもNRなので、4Gを超えた通信能力を新しい無線技術で実現できることを意味しています。

一般に標準が完成してから1年半~2年程度でその標準に基づいたサービスの提供が始まるので、2019年は新しい無線技術"NR"を用いた国際標準準拠の5Gサービスが世界中で発表されることになるでしょう。

国内の5G、デモサービスは2019年秋、本サービスは2020年にスタート

日本では、国も通信事業者(キャリア)も2020年にサービス開始することを目標に準備を進めています。総務省は2018年12月、5Gサービスのキャリア向け周波数割り当て方針と基地局開設に関する指針を公表し、国内における5Gサービスの実用化スケジュールを明らかにしました。2019年3月までに5Gサービス用の周波数割り当てを実施し、2019年秋には5Gデモを兼ねたプレサービスが、2020年には本サービスが始まることになりそうです。

日本における5Gサービスの実用化スケジュール(出所:総務省「第5世代移動通信システムの導入のための特定基地局の開設に関する指針について」、2018年12月)

日本において5Gサービスがどのようにエリア展開/サービス展開されるかは、総務省がキャリアに対する周波数割り当てをどのような観点で実施するのかを知ることで推測できます。4Gまでは、できるだけ多くの利用者が使えるようにすることを目指していたため、評価指標に人口カバー率が用いられていました。

5Gの周波数割り当てに関して総務省は、5Gサービスが担うべき新しい役割を二つ設定しています。第一は利用者のコミュニケーション用途だけでなく、IoTデバイスを結ぶネットワークインフラとして使えるようにすること。第二は、地域の課題解決やビジネス創造に結びつけるということです。具体的な重視項目としては、1)全国展開の可能性、2)地方での早期展開、3)サービス多様性の確保――が掲げられました。この方針が示されたため、5Gを提供するキャリアは、上記の3項目に力点を置いてエリア展開/サービス展開を図ることになるでしょう。

5Gサービス向けの周波数割り当ての実施における総務省の評価ポイント(出所:総務省「第5世代移動通信システムの導入のための特定基地局の開設に関する指針について」、2018年12月)