＜特集＞動くIoT【5G-Advancedを超解説】動くIoT用に5Gはどう拡張していくのか

2023.06.07

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モバイルネットワークの産業応用を使命とする5G において、動くIoTのサポートは重要テーマの1つだ。5Gの拡張版「5G-Advanced」ではUAV（ドローン）向け新機能など、さらなる進化が計画されている。

写真：Aleksandr Durnov / iStock

高信頼低遅延通信（URLLC）や端末の省エネ化、測位機能など、5GはIoTをサポートする機能を実装してきた。組み合わせによって新たな産業ユースケースを実現するのが狙いだ。

URLLCは遠隔制御や自動化に、省エネ化はデバイスの運行時間を長くするのに役立つ。測位技術はクルマ向け通信のV2Xにも用いられ、より精緻な制御を実現する。エリクソン・ジャパン CTOの鹿島毅氏は「5G標準化ではこれら要素技術を、V2XやUAV（ドローン）等の対象物ごとの分類に当てはめて要件や使い方を議論している」と話す。

エリクソン・ジャパン CTO 鹿島毅氏

5Gの標準化は、2022年に完了したRelease17（Rel-17）で一区切りがつき、現在は「5G-Advanced」の議論がRel-18で始まっている。そこでは、動くIoTを支えるためのどんな機能が追加されるのか。

基地局を瞬時に切り替え

Rel-17までで規定された機能は5G-Advancedでも引き続き強化される。例えば、測位精度はRel-18で数cmレベルまで向上させる予定だ。

一方、Rel-18で新たに議論される機能もある。ノキアが提案している機能として、日本法人CTOの柳橋達也氏が挙げるのが次の2つだ。

ノキアソリューションズ&ネットワークス CTO 柳橋達也氏

1つが、アップリンク（上り通信）MIMOの強化である。車両やUAV等に搭載したカメラ映像を活用する機会が増えると予想され、「上り通信が重要になるため、（現在の2×2から）4×4MIMOにして強化する」。100MHz幅のTDDで最大500Mbpsのスループットと、数Gbpsのセル容量を実現する方向性で、容量増加により、分散MIMOを効率的に利用できるという。

もう1つが、ハンドオーバーのシームレス化（図表1）だ。高速移動する車両やUAV、列車等では、基地局が切り替わる際の「瞬断でもクリティカルな問題になる場合がある」。切替先で待ち受け準備をすることでこれを解消する（図表1の①）。

また、現在はレイヤー3で行うハンドオーバー処理を、信号量が少ないレイヤー1/2で行うことで高速化するアプローチもある（同③）。

4Gと5G、あるいは5Gの複数周波数帯を束ねて高速通信するCA（キャリアアグリゲーション）やDC（デュアルコネクティビティ）を使いやすくする技術も検討する。2つめのリンクを確立するまでの時間を短縮し、高速移動中でも瞬時に2 以上のリンクを使えるようにする（同②）。