本記事は、企業がローカル5Gを導入する際のポイントを解説する連載記事の第2回目です。

前回の記事では、「ローカル5G導入までのプロセスと注意点」と題して、ローカル5Gの概要や導入までのプロセス、注意点について紹介しました。ローカル5G導入までのプロセスにおいて、課題の一つとして挙がるのが専用機器や設備の選定の難しさと初期投資額の大きさです。

そこで今回は、ローカル5Gを導入するためにどのような専用機器や設備が必要かを紹介し、選定のポイントについても考えていきます。

ローカル5Gのハードウェア構成

企業がローカル5Gネットワークを構築するために導入しなければならないハードウエアは、大きく分けると次の三つです。

1. 5G対応デバイス
2. 基地局機器
3. コアネットワーク設備

　それぞれ、どのような役割を担うものなのかを見ていきましょう。

5G対応デバイス

5Gの特徴である「高速大容量」「超低遅延」な通信を行うためには、5Gに対応したデバイスを準備する必要があります。

一般消費者が5Gを利用する場合のデバイスとしてはスマートフォンが主流ですが、企業が事業用途でローカル5Gを導入する上では、ほかにもさまざまなデバイスを利用することになるでしょう。

例えば、企業が工場の無人稼働や遠隔制御を行うスマートファクトリーを実現するためにローカル5Gを導入する場合は、次のようなデバイスの利用が想定されます。

• スマートフォンやタブレット端末
• 業務用PCやサーバー
• カメラやセンサーなどのIoT機器
• ロボットや機械などの生産設備

日本では2020年3月に5Gの商用利用が開始されたばかりであり、5Gに対応したデバイスはまだまだ選択肢が少なくて価格も高価なものが多くなっています。デバイスの新規購入や既存のデバイスを置き換えるための初期投資額の大きさは、ローカル5Gの導入における課題です。

しかし、初期投資を抑えるために安いデバイスを選定すれば良いというわけではなく、性能も考慮しなければなりません。機器選定の流れとしては、電波を発する基地局機器を先に決めるのが一般的ですが、選定した基地局機器との通信に問題がないかのテストを綿密に行った上で、デバイスを選定することが重要です。

基地局機器

企業が建物内や敷地内に5G対応エリアを構築するためには、基地局を設置する必要があります。一台の基地局がカバーできるエリアは、基地局機器や使用環境によって変わりますが、一般的には数十メートルから数十キロメートルまでの距離であり、場合によっては複数の基地局を設置してローカル5G対応エリアを構築することになります。

基地局は次の三つの機器から構成されるのが一般的です。

アンテナ

　実際に電波を出したり受け取ったりする部分。

無線装置

アンテナが受け取った電波から信号を取り出してベースバンド装置に送ったり、逆にベースバンド装置から送られてきた信号を電波に乗せてアンテナに送ったりする部分。

ベースバンド装置

受け取った信号からデータを取り出してコアネットワークに送ったり、その逆の処理を行う部分。

現状、基地局の多くは大手通信事業者向けに処理性能や信頼性などを高めた高性能なものが多いため、価格がどうしても高くなってしまいます。基地局を一台設置するのに数百万円かかるケースもあるため、企業にとっては大きな負担です。

この課題を解決すべく、情報通信機器の大手メーカーを中心に、基地局機器のレンタルを行ってローカル5Gの導入を支援するサービスを提供する企業が現れています。

自前で基地局機器を選定するノウハウがない場合や、初期投資を抑えたい場合には、レンタルという選択肢を取ることを考えてみてはいかがでしょうか。

コアネットワーク設備

コアネットワーク設備は、デバイスや基地局を制御する設備です。コアネットワーク設備の中には、デバイスが送受信するユーザーデータと、基地局の制御信号などの情報が流れています。

コアネットワーク設備は「ユーザープレーン」と「制御プレーン」の二つの機能によって構成されています。

ユーザープレーン

デバイスが送受信するユーザーデータを、インターネットなどの外部ネットワークに接続する際の入り口になる機能です。また、デバイスと基地局の間の通信を制御する機能も持っています。

制御プレーン

デバイスの移動管理を担う機能です。デバイスのネットワークへの登録や、基地局へのデバイスの呼び出し指示、デバイスが移動しても通信を続けられるようにする処理などを行っています。

コアネットワーク設備の導入形態としては、全ての機能を自社内に設置するオンプレミス型と、一部機能をクラウドに持つクラウド型の2種類があります。前者はセキュリティレベルが強化される代わりに初期費用が高くなり、後者はセキュリティレベルが低下する代わりに初期費用を抑えて導入することができるという特徴を持っています。

コアネットワーク設備も、基地局機器と同様にレンタルという選択肢があります。また、設備だけでなく管理システムも一緒に提供されることもあるため、通信に関するノウハウのない企業にとっては効果的です。

ローカル5G導入のための機器選定のポイント

本記事では、ローカル5Gを導入するために必要な専用機器や設備について紹介しました。5Gの黎明期である2021年1月現在では、ローカル5Gに対応した専用機器や設備はまだまだ少なく、実績も乏しいために選定が非常に難しくなっています。また、ローカル5Gは通信に関するノウハウがない企業が主体となって導入することも多いため、自力で機器選定するのは非常にハードルが高いです。

ノウハウを持ったシステムインテグレータなどのベンダーに早い段階から相談をして要件定義のプロセスから関わってもらい、ローカル5Gの目的や用途、使用環境に合った専用機器や設備を選定していくことがポイントになるでしょう。専用機器や設備同士の相性も重要になるため、選定時には動作テストをすることも忘れてはなりません。

また、専用機器や設備を自社で所有するのではなく、利用料を支払ってレンタルできるサービスを提供する企業も現れており、そういったサービスを利用することも、初期投資額を抑えるための有効な選択肢となります。

本記事では、専用機器や設備といったハードウエアについて紹介しましたが、連載の第3回ではシステム設計やセキュリティといったソフトウエアについて深堀りしていきます。