5Gの進化はVまらない、FWA、WWAN、啣蹴{AIなど新\術出
5G通信は、これまでの携帯電B通信から、IoTまでをも包含するようにjきく拡jしていると同時に、革新的な\術も数Hく登場している。3Gまでは携帯電Bに化していたが4Gあたりから広がりを見せるだけではなく5Gでは基地局仕様がjきく変わり、FWAやSA(Stand alone)化、LPWA、ワイヤレスWAN 、AR/VR、ミリS、ビームフォーミング、マッシブMIMO、クラウドRAN、デジタルツインを使うAIなど、新\術が登場してきた。

図1 5Gアクセスの広がりはこれから 出Z:Ericsson Mobility Report
これは、通信機_メーカーj}のEricssonがQ2v発行しているEricsson Mobility Reportの最新、らかにされたもの。現時点での5G導入は世c的にまだ1割以下。モバイル加入v数は80億に達しているが(図1)、その内の5G加入v数は2021Qに5億8000万加入が予[されている。世cのまだ7.3%にすぎない。2026Qに向けて徐々にその数を\やしていく。予[では、2026Qに35億加入になると見ているため、日本企業にもチャンスは科にある。また、6GもT局はミリSのような長\術がコアとなるため、5Gをしっかりやっていかなければ6Gの機会も失うことになる。
5Gから始まる新しいサービスではないが、5G時代はモバイル通信だけではなく、w定電BへのアクセスFWA(Fixed Wireless Access)も発になっている(図2)。4Gの終わりごろから5GにかけてFWA加入vが\えている。FWAは光ファイバが敷かれていない地域へのブロードバンドサービスを提供するもので、最も~@な盜颪砲けるミリSサービスはFWAで提供されている。いわばラストワンマイル問をワイヤレス通信で解する。
図2 FWAはPびる 出Z:Ericsson Mobility Report
日本では、電柱から電柱にpって光ファイバがかなり普及しているが、欧Δ覆蛭茲鯆_する国々では電柱がなく電B線や電線を地下にmめ込んでおり、光ファイバを地下に敷設するのはコストが高すぎる。このため、光ファイバは通信インフラ線以外、ほとんど普及していない。無線でブロードバンドが可Δ砲覆4GあたりからFWAがラストワンマイルのめ}となっている。盜颪任魯潺S(28GHz帯)がFWAとして使われてり、マッシブMIMOとビームフォーミングを組み合わせることでワンマイル(1.6km)の{`は届きそうだ。
エリクソンジャパンのCTOである藤K雅宜によると、国内でも楽WモバイルやUQモバイルなどが5GのFWAを進めているという。新たに光ファイバの敷設工をするよりもFWAの気Wく済みそうだ。FWAはラストワンマイルだけではなく、小型基地局(スモールセル)向けにも使われているという。
加えて、5G当初は4Gと5GのミックスとなるNSA(Non-Stand Alone)擬阿中心となっており、Ericssonはそのために時分割で4Gと5Gを切りえられるダイナミックスペクトラムシェアリング\術を開発、すでに12万局以屬隆霖篭匹貌各されているという。
ただし、FWAのデータトラフィックのPび率は20%でPびけるが、モバイルデータトラフィックの気Pび率はjきく、Q率53%でPびていくと予[している。こういったPびを推進するのがやはりスマートフォンやIoT機_などの5Gデバイス。デバイスが\え、データ量も\えると見て、ミリS\術がこれから広がり、マッシブMIMO(Multiple Input Multiple Output)アンテナと共に世c的に拡jしていきそうだ。
IoTデバイスも々とPびており、IoT専のいLPWA(Low Power Wide Area)v線だけではなく、ビデオ画気療疏を中心としたブロードバンドIoTもこれからPびる向をしている(図3)。Wi-FiやBluetooth経yでインターネットとつなげるZ{`IoTが現在は最もHいが、Pび率はブロードバンドIoTとLPWAにおいて共に23%の成長率が見込まれている。
図3 IoT専v線であるLPWAやブロードバンドIoTの成長が見込まれている 出Z:Ericsson Mobility Report
5Gの通信周S数を低い笋砲盥げて、5Gの普及を膿覆靴茲Δ箸いζ阿も出ている(図4)。これは、来のサブロクと}ばれる6GHz以下の周S数帯をミッドバンドとして、ハイバンドのミリS(28GHz/39GHz帯)に加えて、ローバンド(600MHz帯)も加えるもの。周S数が低い気データレートはいが、カバレージは広くなるからだ。\術的にはMしくない。
図4 3|類の周S数帯で5Gの膿覆鮨泙襦―儘Z:Ericsson Mobility Report
ローバンドは5Gというより4GにZいが、ローバンド以外届きにくい地域をカバーし、低を提供できる。さらにデータレートのさは、例えばローバンドとミッドバンドの両気梁唹茲鮖箸Εャリヤアグリゲーション\術でカバーする。加えてマッシブMIMOで電Sの感度を屬欧襪海箸皺Δ澄
工場や港湾、流通倉U、j院、空港など広い土地をeつ企業や工業団地での使がrんなローカル5G(ワイヤレスWAN)も今後進化がくだろう(図5)。
図5 ワイヤレスWANでのWが見込まれている 出Z:Ericsson Mobility Report
EricssonはさらにAIを使ったネットワークの最適化を進めている。5Gの通信トラフィックには教師データがないため、教師なし学{を使い、参照信p信電やバッテリ充電X、ダウンリンクのスループットなどを最適化する。そのkつ、啣蹴{(Reinforcement training)と}ばれる学{桔,鮖箸辰AIでは、デジタルツインをWしてまずシミュレーションでiトレーニングを行い、それを実際のネットワークに適してトレーニング・学{・トレーニング・学{を何vか行い、最適値を求めていく。
例のkつとして啣蹴{で、5Gのアンテナの角度を遠隔で調Dする場合の最適角を学{させることを行っている。スペイン通信業vMasMovilは、11月はじめから12月に渡り学{させたT果、アンテナの角度をトラフィック量に応じて最適な角度をO動で調Dできるようになり、ダウンリンクのスループットを12%改したという。また、スイスのSwisscomでの例でも同様にして、ダウンリンクの送信出を平均20%削したとしている。
参考@料
1. コロナKでの通信量の\jを裏けたEricsson Mobility Report (2020/07/14)