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プライベートモバイルネットワークについて考えてみよう!

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プライベートモバイルネットワークについて考えてみよう!

モバイル技術を利用したプライベート通信が利用可能になり、エンタープライズユーザーは最新技術を自分の手で導入することが可能になりましたね。最初に地域BWA(正確には地域WiMAX)が2008年より開始されました。その後、地域WiMAXは高度化としてTDD/LTE方式に統合されました。 

昨今では、免許不要のsXGPやローカル5Gも利用可能になり、目的に応じたネットワークを自由に構築することが可能になりました。 

では、実際にプライベートネットワークに投資をする際に、何が最適なのか?メリットやデメリットについて、私の私観もずいぶん入っておりますが、もう一度考えてみましょう。 



まずは、この中で歴史として大先輩のBWAから。 

BWAは地域BWAを自営BWAがありますが、サービス自体が異なりますが、仕様は同じです。地域BWAの場合、地方公共団体(市町村など)のお墨付きが必要になります。自営BWAの場合は地域BWAのサービス地域外という条件が付きます。どちらのサービスも免許取得が必須です。 

BWAは、LTE方式のため市販のスマートフォンやモバイルルータやドングルなど利用端末が豊富に揃っていることが魅力です。スループットもDocomoさんやソフトバンクさんなどのLTE方式と遜色ないことから、キャリア並みの体感で利用できます。 

注意しないといけないのは、BWAではVoLTEの音声サービスは利用できません。データ通信のみのサービス利用に限定されます。最近では、LINEに代表するVoIP(Voice over IP)サービスでも会話通信は十分なユーザーが殆どなので、VoLTEにこだわる必要は無いのかもしれません。 

また、エリアも地域や自営土地の限定ですので、広範囲で移動しながら利用したいユーザーには物足りないかもしれません。BWAの代表的なサービスとしてはCPE(据え置き型もモバイルルーター)にて、各WiFi端末を接続するユーザーが多いようですね。ブロードバンド回線利用のような設置工事も不要でキャリアサービスのようなパケット利用制限もないので、ヘビーユーザーに受けているようです。 

導入に関しては、設備投資としてLTEネットワークをすべて構築する必要があります。EPCと呼ばれるコア装置や基地局など、ネットワーク設備構築にはそれなりのお金と時間が必要になります。国内のBWA事業者にはコア設備を共同利用として利用を促す事業者もありますので、基地局だけの設備投資で開始できるケースもあります。 

地域BWAはコンシューマーにサービス提供することが多いようなので、冗長設備や監視などネットワーク以外でも設備投資が必要のようですね。 

地域に密着したコンシューマーサービスにマッチしていると言えるでしょう。 

 
次にsXGPについて考えてみましょう。 

この特徴は、なんといっても免許不要のLTEサービスです。免許不要の通信方式として代表的な方式はWiFiサービスがあります。sXGPWiFiで決定的に異なるのは通信方式です。sXGPLTE通信なので、セキュリテーはキャリア通信と同じように強化されており、安全な通信と言えるでしょう。キャリアと同じ方式なのでVoLTEも可能です。VoLTEの高品質な音声通信とLTE方式の高セキュリティー通信はsXGPの大きな魅力です。 

では、運用上で課題は何があるのでしょうか? 

1つ目は電波の出力と周波数幅です。sXGPは一つの基地局から出せる出力(空中線電力)が200mW以下にしなければなりません。その理由としてsXGPshared Xtended Global Platformの頭文字をとっており、一つの周波数領域を他のサービスと共有して利用するため、出力に大幅な制限があり、最大200mWと定められています。共有している通信はPHSとDECTになります。PHSの公衆サービスが終了しましたが、プライベートPHSは未だ全国に300万台の端末が(2023年末現在)稼働しているそうです。DECTは、親子電話やインターフォンなどに多くの家庭で利用されていますね。また、sXGPは5MHz幅での利用が前提でした。(2023年に10MHz幅も1波利用可能になりました)そのため、スループットとしては、潤沢ではありませんでした。 

2つ目は、sXGPLBT(Listen Before Talk)という機能が実装されています。これは、通信をする前に、周りに影響を与えてしまう通信が無いのか確認しなさいという機能です。この機能を実装することによって他のシステムと共存しています。また、LBT24時間に1回は必ず改めて実施しないといけません。LBTの最中にsXGPの通信は停止しますので、24時間の連続運転は基本的にできないのも大きな課題と考えられます。 

導入に関して、免許取得不要は大きいですね。設備としては、BWAと同じようにコア設備と基地局設備が必要です。基地局は、出力が小さいこともあり、数万円から購入可能のようです。出力が小さいため、エリアによっては台数がたくさん必要なこともありますのでエリア設計の時に確認が必要です。出力が小さいのは遮蔽物にも弱いことも注意する必要があります。 

https://www.airspanjapan.com/dcms_media/image/%E2%91%A2.png

最後にローカル5Gについて考えてみましょう。 

国内のローカル5GSub6と呼ばれる、4.6GHz28GHzと言われる2つの周波数帯があります。どちらも、ローカル5Gとして利用可能ですが、今現在の端末などの利用可能状況から、今回は4.6GHzに関してお話しさせていただきます。ローカル5GはSA(Stand Alone)型とNSANon Stand Alone)型の2方式があります。前者はすべての通信を5Gで行いますが、後者はデータ通信(User Plane)5G通信ですが、制御通信(Control Plane)LTE通信で行っています。

キャリア通信の
5GNSAが現時点では主流になっています。ローカル5GLTE通信基盤をすでに持っている場合はNSAも可能ですが、はじめての設備投資ですとSA型がメインになっているようです。5G通信は、大容量、低遅延といった特色がありますので、様々な課題解決の技術として、多方面での活躍が見込まれています。遠隔制御やVR(Virtual Reality)といった仮想体験などにも用いられています。今まで人手に頼っていた制御システムなども遠隔で利用し人手不足の解消ができたり、リアルタイムなストリーミング映像などを受信し、的確な判断を遠隔で行なったりと、用途は大きく広がると思われます。 

課題としては、設備投資の規模が未だ大きいということですBWAsXGPのように今後、さらなる発展を遂げて低価格になることが期待されています。 

また、システムの導入には免許取得が必要です。昨年までは、導入してサービスを実施できる場所は自己土地のみでしたが、昨年の改正で他人の土地でも合意を取れれば利用できる合同利用が認められるようになりました。この改正はローカル5Gを提供する事業者としては、ハードルが大きく下がったのでは無いでしょうか? 

ローカル5Gのシステムは、3GPPという団体で利用できるサービスが決められています。これはLTEも同じです。ローカル5Gは後発ということもあり、3GPPで定義された機能に追いつこうと各社の開発が今も続いています。逆に言いますと、今後さらに多彩な機能がローカル5Gで利用できるようになります。さらに便利になりますね。 


 
最後にまとめますと、目的に応じた選択肢が広がって参りました。何が最適というわけでなく、目的に応じた最適なシステムをユーザーが自分のモバイルネットワークとして構築できる時代になったということです。投資効果も様々です。目的に合ったシステムを選んでいきましょう。 

 

 

ローカル5G(Sub6) 

地域BWA 

自営BWA 

sXGP 

サービス 

特定エリアにおける自己土地及び共同利用における5G自営網通信 

地方公共団体特定エリアにおけるLTEサービス 

特定エリアにおける自営目的のLTEサービス 

免許不要のLTEサービス 

周波数 

4.6GHz 

2.5GHz 

1.9GHz 

周波数幅 

100MHz 

20MHz 

5MHz(10MHz) 

スループット 

約700Mbps1.4Gbps 

約100Mbps 

約12Mbps 

通信方式 

TDD 

TDD 

TDD 

音声方式 

VoNR 

VoIP 

VoLTE , VOIP 

免許 

必要 

必要 

不要 

通信エリア 

数十m〜数km 

数十m〜数km 

数十m 

セキュリティ 

(SIM認証) 

(SIM認証) 

(SIM認証) 

設備投資 

 

 

 

 

我々エアースパン・ジャパンは、BWAとローカル5Gの製品を皆様にお届けして、お客様の夢を実現させて参ります。今後のAirspanにご注目ください。 

 




 
日比紀明 
2001年よりモバイル業界にてキャリアのシステム開発やベンダーにおけるビジネス開発を手掛ける。
現在はAirspan Japan のSales Directorとしてシステム製品販売全般を担当している。

 

 

 

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