ローカル5Gと5Gの違いとは？ローカル5Gの特徴や注意点を解説

2021/3/22

テクノロジー

ローカル5Gという言葉を聞いたことがあるでしょうか？　とくに企業や自治体などビジネス現場で検討が進む、新しい通信技術ですが、どんな特徴を持つテクノロジーなのか理解しておくことは大切です。そんなローカル5Gの特徴や注意点について解説します。

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5Gという言葉を聞いたことがあるでしょうか？　2020年3月にNTTドコモやKDDI、ソフトバンクといった大手通信キャリアがスタートさせた第５世代の移動通信システムサービスのことで、従来の4G通信よりも、高速かつ低遅延での通信が可能になるというものです。また、これに関連する用語として「ローカル5G」というテクノロジーが存在しますが、こちらはまだ認知度が低く、あまり知られていないのではないでしょうか？　ここでは5Gとローカル5Gでは何が違うのか？　ローカル5Gの特徴や注意点について解説していきます。

そもそも5Gとはどんな通信技術？

ローカル5Gについて触れる前に、そもそも5Gとはどんな通信技術なのか簡単に解説します。携帯電話に代表されるモバイル通信ネットワークは、1980年代に広く普及しはじめました。アナログ方式の携帯電話に採用された通信システムである1G（第1世代通信システム）からスタートし、2G、3G、4G、そして5Gとおよそ10年ごとに新しい通信規格が登場してきました。ちなみに2Gは1990年代に登場したデジタル方式の移動通信システムで、メールの送受信など低速のデータ通信が可能でした。NTTドコモがW-CDMA方式の3Gサービスをはじめたのが、2001年のこと。そして現在、主流となっている4Gは2010年代に登場しています。

4Gに続く5Gという第５世代の移動通信システムサービスが登場したのが、2020年3月のことです。超高速かつ低遅延での通信が可能になるため、今後、広く普及していけば、私たちの生活がより便利になると期待されています。

超高速・大容量通信が可能

5Gの大きな特徴が最高伝送速度10Gbpsという超高速通信です。現在、主流の4Gのおよそ100倍にあたり、4Kや8Kといった高精細な映像の送受信も短時間で行うことができます。たとえば、2時間の映画を4Gでダウンロードすると、完了までに5分程度かかりますが、5Gなら3秒程度と圧倒的に速い通信速度が特徴です。ちなみにアナログ方式だった1980年代の1Gの通信速度と5Gを比べると約100万倍も高速ということになります。

4Gと比べて超低遅延

もうひとつの5Gの特徴が超低遅延です。5Gで発生する通信の遅延は1ミリ秒程度と言われており、利用者は遠隔地との通信でほとんどタイムラグを感じることがありません。遅延が発生してしまう通信の場合、とくに遠隔地とのやりとりではストレスを感じるほどです。こうした5Gの超低遅延は精緻な操作が必要とされる遠隔診療・治療や、ロボットや自動運転における操作や制御など、リアルタイムで大量のデータを送受信する必要になる場面で、とくに役立つと言われています。

多数同時接続が可能

3つ目の5Gの特徴が多数同時接続です。同時に接続できる通信機器の数は、現行の4G通信のおよそ100倍にあたる1平方キロメートルあたり100万台だと言われています。PCやスマートフォンなどの情報通信機器に限らず、あらゆるモノに通信機能を持たせることで、インターネットに接続したり、モノとモノが相互に通信し、遠隔操作や自動制御させるIoT（Internet of Things）という構想が盛んに議論されていますが、5Gは同時に多数の端末・モノを接続することができるため、IoTの実現に欠かせない通信技術になっています。

ローカル5Gと5Gの違いとは？

一方であまり一般的には普及していませんが、ビジネスの世界では「ローカル5G」という技術が議論されています。ローカル5Gとはいったいどんな通信技術なのでしょうか？　また、どんなことに活用できるのでしょうか？　簡単に解説していきます。

ローカル5Gは限定的なエリア5G通信ができる

5Gは通信事業者が提供しているネットワークですが、ローカル5Gは局所的に5Gによるプライベートネットワークを構築して利用する通信のことです。主に企業などが独自に5G基地局の通信システムを構築することによって、たとえば工場や建設現場、空港、港湾、物流倉庫、スタジアム、鉄道、病院、そのほか広大な敷地内などで5Gを利用することを指します。従来はこのようなビジネスの現場で活用される無線ネットワークといえばWi-Fiが主流でしたが、Wi-Fiは狭いエリアなら問題ないのですが、大規模な工場のような面積の広い施設での通信には向いていないという弱点がありました。その点、5Gはモバイルネットワーク向けの通信規格のため、広い範囲をカバーするのに適しているだけではなく、超高速・超低遅延・多数同時接続というメリットも享受できるため、Wi-Fiからの切り替えが検討されているわけです。

なお、Wi-Fiにも次世代規格のWi-Fi 6が登場しようとしています。Wi-Fi 6はローカル5Gとは異なり、免許が不要というメリットがあるものの、通信の安定性がローカル5Gと比べて低く、混信対策が困難で、さらに敷地や建物外に電波が漏洩しやすいというデメリットがあります。そのためセキュリティ面を考慮する必要があるビジネス現場においては、現状ではローカル5Gのほうが適していると考えられています。

利用できる周波数帯に違いがある

NTTドコモやKDDIといった通信事業者が提供している5Gサービスは3.7GHz帯、4.5GHz帯、そして28GHz帯という周波数帯が割り当てられています。一方でローカル5Gでは、4.5GHz帯の200MHz幅と、28GHz帯の900MHz幅が割り当てられているなど、5Gとローカル5Gでは利用できる周波数帯に違いがあります。

ローカル5Gでは、自己の建物や自己の土地の敷地内といった限られたエリアでの利用に限定することを条件に免許が与えられることになります。このローカル5Gの免許は建物や土地の所有者に対して与えられますが、ネットワークを構築する作業は、企業や自治体の所有者からローカル5Gの構築を依頼された通信会社も可能で、その際は通信会社がローカル5Gの免許を取得することもできるとされています。なお、通信キャリア各社はローカル5Gの免許を取得することはできませんが、第三者のローカル5Gシステムの構築を支援することはできます。

大手通信キャリアの基地局整備を気にしなくてよい

2020年3月にサービス提供がはじまった5Gですが、4Gと比べると、まだ通信可能なエリアが全国的に広がっているわけではありません。ユーザーの多い大都市部が中心で郊外や山間部ではまだ5Gの通信環境は整っていません。ただ、ローカル5Gでは必要な場所に自前でネットワークを構築するため、大手通信キャリアの基地局整備の動向を気にする必要がありません。

通信障害の影響を受けにくい

5Gに限らず、オープンなネットワークはシステム障害や、ユーザーが集中することによって通信トラブルが発生することがあります。対して、ローカル5Gは独立したネットワークを構築して使用するため、こうした通信トラブルとは無縁です。とくにビジネスで使用しているネットワークに通信障害が発生すると、業務がストップしてしまいますが、そのような心配がないという点もローカル5Gの良さだと言えます。

独自の5G環境を構築できる

自前で構築するローカル5Gはキャリアが提供している5Gのネットワークより、必然的に自由度が高いと言えるでしょう。必要に応じた環境にカスタマイズして、ネットワークを構築することができます。

セキュリティリスクに強い

ローカル5Gはクローズドなネットワークです。外部のネットワークと切り離して運用ができるため、機密上情報が漏洩するリスクも低いと言えます。外部からネットワークに侵入され、攻撃される可能性も低いことから、高いセキュリティで運用することができます。

ローカル5Gを利用する際の注意点

一方でローカル5Gを利用する前に知っておきたい注意点もあります。続いてはローカル5Gを採用した場合のデメリットについて考えていきます。

障害物に電波が阻害される

ローカル5Gの周波数の1つとして活用される28.2GHz～28.3GHzの周波数帯は直線的な電波を持っています。したがって、障害物が多いエリアでは、電波が届きにくくなってしまうという弱点があります。どのような構造や設計になっているエリアでローカル5Gを利用するのか、あらかじめ電波の到達を考慮しながら、検討していく必要があります。

ネットワークを構築するコストがかかる

ローカル5Gを構築する際の一番のネックはコスト面が不透明な点です。通信キャリアによる5Gもサービスがスタートしてまだ日が浅く、利用者が多いとは言えません。ローカル5Gも同様でまだ実績が少なく、業務で活用できるレベルまでシステムを構築するなら、どれくらいのコストがかかるのか、ケースバイケースになっています。ローカル5Gの環境によっては、大手通信キャリアの5Gネットワークを利用したほうが安上がりになるケースも考えられます。

なお、ローカル5Gを利用する場合には、電波利用料がかかります。料金は使用する無線局の種類や出力がどれくらいなのか、あるいは設定する場所や数によって異なります。

独自にシステムをメンテナンスしなければならない

また自前のローカル5Gの場合、一般的なサポートを受けられるわけではありません。ネットワークごとにメンテナンスを行う必要があり、外注したとしても技術力やコストがかかってしまいます。

ローカル5Gの活用場面とは？

さて、そんなローカル5Gですが、具体的にどんな活用シーンが想定されているのでしょうか？　

スポーツ観戦やコンサート会場

まずはスタジアムやコンサート会場といった大規模な会場での使用です。地下やバックヤードなど建物の構造によって外部との電波による通信が遮断されてしまうことも多く、施設全体に通信網を行き届かせることも可能で、施設内で快適に5G通信が可能になります。カメラを自由に動かしながら撮影したような映像をリアルタイムで大型ビジョンに映し出したり、その映像を外部に同時に配信するようなケースでも高速で遅延の少ない、そして多くのユーザーが同時に接続できる5Gのメリットを最大限に生かせるはずです。

スマートファクトリー

現在でもロボットが生産ラインに組み込まれた工場は存在しますが、ネットワークを経由して情報を処理しながら行う高度な作業やAIを活用したハイテクな工場ではローカル5Gの導入が待たれています。危険がないようリアルタイムでロボットを遠隔操作したり、システムを随時変更しながら行う作業が大幅に向上するはずです。

遠隔手術

医療現場でもローカル5Gを使った遠隔手術が検討されています。たとえば、手術に精通した医師がおらず、それでも手術が必要な場合には4Kカメラで手術中の映像を撮影し、それをローカル5Gのネットワークを通じて遠隔地に送信することで、自然に近い鮮明な画像を見ながら手術の支援を行うこともできるようになります。あるいは、腕ききの医師が外出中に手術を行う必要があったら、出先で映像を確認してもらいながら、あたかも手術に立ち会っているような環境で治療ができるわけです。医療機関によっては5Gの電波が入りにくいケースもあり、ローカル5Gネットワークを構築しておくことで、遠隔手術の環境を整えることが可能になります。

スマート農業

農業の世界と5G通信の結びつきを想像できない人もいるかもしれませんが、すでにトラクターなどの農作業の機器に通信機能を搭載し、遠隔操作したり、気象情報や地形のデータを送受信することで、ノウハウの収集や効率的な農作業を支援する試みがはじまっています。農地となっている地域は電波が届きにくいような郊外や広大なエリアで行われることも多く、5Gではカバーできず、ローカル5Gネットワークを構築することで、このようなスマート農業が実現できると考えられています。