スポット限定のモバイル通信「プライベートLTE」「ローカル5G」の可能性

モバイル通信のLTEや5Gを、"特定の場所だけで使う"技術が注目されています。それは「プライベートLTE」や「ローカル5G」と呼ばれる技術です。 「プライベートLTE」とは、場所限定のLTEネットワークを指します。LTE譲りのセキュリティや集中管理の仕組みを備えながら、Wi-Fiのように比較的簡単に展開できるのが特長です。 たとえば、企業が自社の工場にプライベートLTE基地局を設置すれば、セキュリティの高い構内無線として使えます。また、混雑するショッピングモールやスタジアムにプライベートLTEを設置すれば、多数の来場客がいて携帯電話網が混雑しているときも、スムーズな通信を行うことができます。 これまで、LTE規格は、携帯電話事業者が大きな基地局設備を使って幅広いエリアをカバーする用途に向けて開発されていました。それが技術の進歩により、製造・メンテナンスのコストが下がり、Wi-Fiのような使い方も現実味を帯びてきました。プライベートLTE向けの無線規格としては「sXGP」が存在しており、日本では構内PHSの置き換え用途などを見据えて、数社がサービス化に向けた実証実験を進めています。 sXGP対応のスマートフォンも登場しており、たとえば富士通コネクテッドテクノロジーズが10月に発売する法人向けスマートフォン「ARROWS M359」はsXGPネットワークに対応しています。 プライベートLTEでは多数の基地局を集中管理するというモバイル通信システムの性質を受け継いでいるため、異なる基地局間で通信中のデータを受け渡しする「ハンドオーバー」も、Wi-Fiよりもスムーズに行えます。このハンドオーバーは、特に大規模な施設で導入する際に、価値がある仕組みといえます。 ■事業所内外の通信を1枚のSIMで通信 格安SIMサービス「IIJmio」を運営するIIJ(インターネットイニシアティブ)は6月5日に東京大学と共同で行った実証実験に成功したと発表しました。IIJのMVNO回線と「プライベートLTE」を連携させるという内容で、同社によれば世界初の実証例となるとのことです。 一方で、プライベートLTEの普及には、まだ2つの課題が残されています。1つは、プライベートLTEに特化した小型かつ安価な基地局装置がほとんど存在しないこと。そしてもう1つは、携帯電話事業者の回線(パブリックLTE網)とプライベートLTEをシームレスに行き来する仕組みが確立されていないことです。 今回、IIJと東大が行った実証実験は、この2つの課題に挑むもの。東大構内にsXGP規格のプライベートLTEネットワークを構築し、IIJのMVNOサービスとシームレスに行き来できるようにしています。 前者の「基地局装置が存在しない」問題は、汎用コンピューター上で基地局の機能を再現する「仮想化」によって解決しています。 これまでの携帯電話基地局は、大規模な事業者が利用するものでした。基地局装置は大規模なものが多く、プライベートLTEに特化した基地局装置は希少な存在となっています。今回、プライベートLTEの基地局では、処理機能を汎用コンピューター上に実装。コストを抑えつつ、機能拡張に対応しやすいようにしています。 そして、携帯電話事業者の回線(パブリックLTE網)では、IIJが「フルMVNO」となっているNTTドコモ網の通信回線を活用しています。IIJはドコモ網のMVNOでは、SIMカードを認証する設備を自前で保有していますが、この認証の情報を東大のプライベートLTEネットワークと共有し、1枚のSIMカードで「全国ネットワークもプライベートネットワークもどちらもつながる」環境を実現しました。 LTE規格の性質上、難しいのはプライベートLTE(東大構内のsXGP網)の圏内に入ったときにパブリックLTE(今回はIIJのドコモ網)から通信を切り替えること。通常のLTEネットワークでは、接続状況が良い場合に一度掴んだ電波をあえて切断するような挙動は行いません。実証実験ではプライベートLTEにつなぎ直すため、位置などに基づいてモデムをリセットする仕掛けを組み込み、この問題を解決したといいます。 ■「ローカル5G」に向けた展開 今回のIIJの実証実験は、5Gへの応用を見据えたものとなっています。次世代モバイル通信の5Gでは、「ローカル5G」という"地域限定版プライベート5G"とでも言えるような仕様が盛り込まれています。 日本では大手キャリア向けの周波数割当にあわせて、今年度中にローカル5G専用の周波数帯の割当も行われる予定となっています。ローカル5Gでは、たとえば工場などの大規模な施設ごとに運営事業者が指定され、5Gネットワークを構築できる形になるとみられています。 ローカル5Gでは、IIJのほか、NECや富士通などもサービス提供に向けた準備を進めています。富士通やNECの担当者によると技術的にはすでに整っており、現在は法制度などの整備を待っている状況とのこと。早ければ2020年初頭にもシステムが構築できるようになるとしています。 ▲NECでは基地局設備を内製しており、ローカル5Gも自前の設備で展開可能としています プライベートLTEやローカル5Gは、一般ユーザーには縁遠い話ではありますが、工場のロボット化や自動運転、ドローン輸送など、少し未来を実現するための重要な一要素と言えるでしょう。