特 集 第5世代移動通信システムの展望 5Gに向けたKDDIの展望 KDDI株式会社 技術開発本部 シニア・ディレクター KDDI株式会社 次世代ネットワーク 準備室 マネージャ まつなが さか い あきら 松永 彰 1．はじめに せいいちろう 酒井 清一郎 KDDI株式会社 次世代ネットワーク 準備室 マネージャ なり た けん じ 成田 憲治 ②あらゆるものが接続されるIoTの実現 第 5 世代移動通信システム（5G）については、現在、 IoTによりあらゆるものが接続されることによって、あ ITU-Rや3GPPにおける標準化作業と平行して、数々の技 らゆるものをトラックし、大規模なビッグデータの活用によ 術開発や実証実験が実施されており、グローバルな規模 る解析が可能になる等、新たな付加価値を創造する可能 で2020年頃の実用化に向けた動きが着実に進行していると 性が生まれる。その価値の創造には、5Gを利用する様々な ころである。 産業と手を携えて共にアプリケーションを創造し、その要 5Gでは、ネットワーク能力の飛躍的な拡張といった技術 件に応じた5Gネットワークを構築していく必要があろう。 面の進歩ばかりでなく、アプリケーションの多様性、社会 ③社会基盤を支える役割、期待の飛躍的な増大 的に果たす役割、産業界との密接な関わり等、従来の移動 5Gは、2020年の社会基盤を支える役割を担い、様々な 体通信システムから大きな変革が期待される。 社会問題の解決に貢献し、社会にあって欠くべからざる不 本稿では、5Gに対する期待や5Gが実現する世界及びそ 動の存在になると想定される。 の実現に向けた技術を紹介する。 2．5Gを取り巻く環境と目指す世界 図1に示すように、5Gには、エンターテインメントに代表 されるワクワクする体験の提供、数々の産業振興、地方社 2.1 5Gに対する期待 会の活性化等の社会問題解決への貢献、安心安全の確保 5Gを特徴づける変革としては、以下のものが挙げられる。 等の社会基盤としての役割等、多くの環境変化への対応 ①大幅な能力拡張と、多様な要件に対する柔軟かつ効率 が期待される。KDDIは5Gに向けて、ネットワーク能力を 的な対応 拡張し、様々な新たな利用シナリオを具現化して上記期待 5Gでは、モバイル・ブロードバンドの拡張、多接続マ に応え、通信サービスを超えた付加価値を産業界と共に提 シン通信、超低遅延と高信頼性等の利用シナリオが提案 供し、快適なライフデザインの実現を目指す。 されており*、それに伴って、従来は実現が困難であった 様々な新たなアプリケーションや、4Gでは実現できない体 2.2 5Gで目指す世界 感の提供の可能性が生まれると期待される。一方、ネット 5Gの特性を活かして実現が期待されるユースケースを ワークはその多様性を増す要件に対して柔軟かつ効率的 に対応する必要があろう。また、高速化や低遅延等の実 図2に示す。以下、幾つかの例を紹介する。 （1）VRとAR 現には、無線、コア、バックホール等の5Gを構成するネッ 拡張ブロードバンドや超低遅延を活用する例として、 トワーク要素間で、従来に比して、より緊密な連携が必要 バーチャルリアリティ（VR）や拡張現実（AR）を挙げる となると想定される。 ことができる。VRの応用例として、スタジアム内の複数 カメラ映像をもとにユーザが指定する視点からの映像をリ ＊ IMT Vision –“Framework and overall objectives of the future development of IMT for 2020 and beyond”, ITU-R勧告 M.2083-0 2015年9月 18 ITUジャーナル Vol. 46 No. 9（2016, 9） ■図1．2020年に向けた環境変化 ■図2．5Gで目指す世界 アルタイムで合成したり、遠隔地からのイベント参加を可 生活環境に大きな変革をもたらすと考えられる。産業分野 能にする等、今までにない超臨場感の提供が可能になろう。 では、多様なセンサからのデータを網内のコンピューティ （2）コネクテッドカー ング・リソースにて最適に分析・処理することで、新たな 超低遅延、高信頼性を必要とするシナリオでは、 「コネ 価値創出が進むと想定される。また、個人の生活環境に クテッドカー」や「無人農機の制御」など様々な分野での おいても、屋内外センサやウェアラブルなデバイスからの 自動化や高度化と同時に、安心安全の確保への要求にも データを活用し、いつでもどこでも人々の生活、健康、安 応えることが期待される。コネクテッドカーの例では、車 心安全に寄与することが期待される。 両診断、運転者健康モニタ、事故・故障時の緊急自動通 「パーソナルナビゲーション」の例では、行き先の混雑 報等が安心安全のためのサービス機能として求められてこ 状況、交通障害、天気などの膨大な情報を多数のセンサ よう。 を通じてリアルタイムに収集し、予めネットワーク上に蓄 （3）IoT（多接続マシン通信） 積した情報と統合することにより、その日のスケジュール あらゆるものをネットワークにつなげるIoTは、今後、 に合わせた最適な行動パターンをナビゲートすることが考 デバイス数の飛躍的な増大とユースケースの多様化によっ えられる。 て、産業振興や社会基盤の発展に寄与し、産業や個人の ITUジャーナル Vol. 46 No. 9（2016, 9） 19 特 集 第5世代移動通信システムの展望 3．5Gサービス実現のためのシステム・アーキテクチャ と、「ユーザ・セントリック」コンセプトの実現 イスに加え、エッジがコンピューティングを担うことも5G 前述のように、5Gでは、大容量・高速化、多接続性等 性を加味してダイナミックかつ最適にコンピューティング の能力拡張に伴って、様々な新たなアプリケーションの可 の役割を分担することが、ネットワーク・リソースを効率 能性が生まれ、その多様な要件に対してネットワークが柔 的に利用して5Gサービスに必要な要件を満たすために必 軟かつ効率的に対応する必要がある。従来のシステムにお 要となろう。ビッグデータ処理には、大量なデータを収集 いては、ユーザがシステムの能力に合わせなければならな 可能なクラウドが、リアルタイム処理や局所的な処理には い場合も生じたのとは対照的に、5Gネットワークは、いつ エッジやデバイスがそれぞれ適していると考えられる。 時代の特徴の一つであり、この三者間において、以下の特 でも、どこでも、ユーザが満足を感じることができる体感 ・クラウド：全体最適・集約型・統合的 品質を実現することを目指す。 ・エ ッ ジ：部分最適・分散型・協調的 ビッグデータや各種センサとネットワーク能力の拡張に ・デバイス：局所最適・自律的 より、新たな価値をユーザの要望に先回りして提案するこ とも、新たな体験価値の創出につながると考えられる。 3.2 無線システムのエリア構築 5Gでは、このように、ユーザの要求に応える体感品質 大容量・高速化、多接続、低遅延等、様々なユースケー を提供する「ユーザ・セントリック」コンセプトを実現す スの多様な要件に応じ、具体的には下記の要素を勘案し ることを目指し、そのためのシステム・アーキテクチャの て、最適な無線エリアを構築する必要がある。 構築と以下のようなネットワーク技術の具現化が必要とな ・利用する周波数帯の特性、帯域幅（6GHz超、未満等） ろう。 ・無線方式、技術（変調・MA方式、Massive MIMO、 ①階層間のダイナミックなコンピューティングの役割分担 ②無線システムのエリア構築 Beamforming等） ・想定される利用ケース（モバイル・ブロードバンド、 ③テクノロジーの違いを意識させないシームレス・ネッ トワーク IoT、低遅延等） ・要件（速度、セル径、屋内外、端末密度等） ・既存システムとの連携、インタワークの必要性 3.1 役割分担による最適なネットワーク利用 一例として、図4に示すように、今までにない超臨場感 5Gで実現が期待される低遅延化やリアルタイム性等の新 あるVR/ARサービスを提供するため、スタジアム等のサー たな要件に加え、アプリケーションに応じた様々な要件を ビス提供エリアに新RATを展開したり、イベント会場や駅 効率的に満たすためには、要件に応じて適切なネットワー 前広場等において密集するトラフィックを新RATに収容 ク・リソースを用いることが必要である。図3にコンピュー することが考えられる。 ティング・リソースの階層構造例を示す。クラウドやデバ ■図3．最適リソース配分による付加価値提供 20 ITUジャーナル Vol. 46 No. 9（2016, 9） ■図4．5Gエリア構築例 ■図5．柔軟なネットワーク構築と運用の高度化例 3.3 シームレス・ネットワークの実現 5Gでは、4G等の従来世代のシステムを含め、様々な無 ・柔軟なネットワーク構築 NFV（Network Function Virtualization） 線方式との連携が必要であるが、ユーザに対して、インフ SDN（Software Defined Network） 、サービスチェイ ラの世代、プラットフォームやテクノロジーの違いを意識 ニング させない形で「最適な」ネットワーク選択を行い、ユーザ ・ネットワーク構築の迅速化・運用の高度化 が満足を感じることができる体感品質をいつでもどこでも NFV 提供するシームレス・ネットワークの実現が求められる。 NFV-MANO（Management & Orchestration） シームレス・ネットワークにおいて、5Gアプリケーショ ンの多様な要件に柔軟に対応し、産業界やバーティカル・ 4．おわりに プレーヤーとのパートナーシップを強化するネットワークの 本稿では、5Gを取り巻く環境と目指す世界、その実現 構築の一手法として、図5に示すように、ネットワークを に必要となる5Gシステム・アーキテクチャを紹介した。今 仮想的に分割し、多様なサービス要件に効率的かつ柔軟に 後、5G実用化に向けて、標準仕様の策定や各種実証実験 応えるスライス・ネットワークが挙げられる。以下にその目 がさらに活発になると想定され、KDDIは5Gによるユーザ・ 指すところと、各々を実現する技術を挙げる。 セントリックなサービスの実現を目指して、取組みを引き ・多様なネットワーク要求に対応 続き推進していく所存である。 スライス・ネットワーク ITUジャーナル Vol. 46 No. 9（2016, 9） 21
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