SPECIAL TOPICローカル5G×SDRだから他とは違う！　高出力、準同期TDDなどを安価に実現

2024.10.24

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NECネッツエスアイの「HYPERNOVA」は、オールインワンのコア一体型ローカル5Gシステム。トランクケース型も用意し、持ち運んだ場所でローカル5Gを構築可能だ。しかも、最大4Wの高出力や準同期TDD2/3に対応しながら、申請支援や設置作業込みで価格は600万円。高性能と低コストの両立の秘密はソフトウェア無線（SDR）にある。

4Wの高出力をSDRで実現　上り約720Mbpsにも対応

HYPERNOVAは今年6月開催のインターネットテクノロジーイベント「Interop Tokyo 2024」に出展され、特に注目を集めた新製品に贈られる「Best of Show Award」のモバイルコンピューティング（5G/6G）部門グランプリに選ばれた。選定理由として挙げられたのが、前述の安価なコストなどに加えて、最大4Wの高い送信出力、準同期TDD2/3への早期対応、150W以下の低消費電力といった優れたパフォーマンスである（図表1）。

図表1　オールインワン・コア⼀体型ローカル５Gシステム「HYPERNOVA」の特徴

図表1　オールインワン・コア⼀体型ローカル５Gシステム「HYPERNOVA」の特徴

高性能を安価に実現できているのには、もちろん理由がある。ソフトウェア無線（SDR：Software-Defined Radio）と汎用サーバを組み合わせていることだ。

NECネッツエスアイはSDR技術に強みを持つ東京大学発のスタートアップ、FLARE SYSTEMSと共同開発したソフトウェアベースのローカル5G基地局を、2022年から実証実験など向けに提供している。HYPERNOVAは、その商用バージョンとして開発されたものだ。

では、HYPERNOVAの高出力と準同期TDDについて、詳しく見ていこう。

HYPERNOVAは、5Gアンテナを接続する出力ポートを4基装備し、1ポート当たり1Wの出力を実現している。4ポートを全部用いて4×4MIMOを実装すれば、計4Wの高出力が可能になる。

ローカル5G基地局の1ポート当たりの出力は250mWであることが多い。小型基地局で広く採用されているSoC（System on a Chip）の最大出力が250mWであるためだ。

「しかし、250mWではWi-Fiとほとんど変わりません。Wi-Fiより広範囲をカバーできることがローカル5Gの重要なメリットの1つであり、その特色を出すには1Wが必要と考えました」（有川氏）

NECネッツエスアイネットワークソリューション事業本部サービスソリューション事業部

次世代NW事業統括マネージャー有川洋平氏

とはいえ、高出力なSoCを採用するという方法では、価格が跳ね上がる。そこで、SDRと汎用サーバの組み合わせにより、高出力と低コストを両立させたのである。HYPERNOVAは、1ポート当たり250mWの基地局と比較して約4倍の面積、1基地局当たり半径300～500mのエリアをカバーできる。

準同期TDDによる上り通信の高速化についても一歩先を行く。

ローカル5Gは当初、キャリア5Gと同じタイミングで上り／下りの通信を行う同期TDDのみで運用が始まった。同期TDDの上り／下りの通信比率は1：4と下り重視だが、ローカル5Gの場合、上り通信を重視したいユースケースも多い。そこで追加されたのが、準同期TDD。キャリア5Gとタイミングは同期させつつ、上り／下りの比率は変更できる。

現状、制度化されているのは上下比率が1：1の準同期TDD1だけだが、上下比率5：3の準同期TDD2、同6：2の準同期TDD3も今後利用可能になる見通しだ。ソフトウェアベースのため柔軟な変更が可能なHYPERNOVAは、いち早く準同期TDD2/3の両方にオプションで対応している。すでに実環境での試験も行っており、準同期TDD3では上り約720Mbpsの高速通信を確認できたという。

ソフトウェアベースのHYPERNOVAは、同期・準同期TDDの設定変更や端末の追加・削除なども、GUI画面からユーザー自身で簡単に行うことができる。