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ソフトバンクは、2030年代の商用化が期待されている、次世代移動体通信規格「Beyond 5G」および「6G」に向けた12の挑戦を公開しました。

内容としては、5Gの「ミリ波」よりもさらに高い周波数帯「テラヘルツ波」の利用や、無人の電気飛行機を使って成層圏に携帯基地局を浮かべる「HAPS」、LEO(低軌道通信衛星)を活用した、100%のエリアカバレッジなどが紹介されています。全文は下記の通りです。

(1)ベストエフォートからの脱却

 これまでのモバイルネットワークでは、スマートフォンをインターネットに接続するベストエフォートなサービスを提供してきました。例えば、ネットショッピングや動画のストリーミング視聴といった、多少の遅延やパケットロスが発生しても生活に支障が生じにくいアプリケーションを提供 してきました。6G のモバイルネットワークでは、さまざまな産業を支える社会インフラの実装が 期待されており、各産業が要求するサービスレベルに見合った、品質の高いモバイルネットワーク を提供する必要があります。ソフトバンクは、日本全国を網羅するモバイルネットワークに、MEC (Mobile Edge Computing)やネットワークスライシングなどの機能を実装して、産業を支える社会インフラを実現していきます。

(2)モバイルのウェブ化

インターネットは、これまで多くのIT企業によってシステムやプロトコルの改善がなされ、進化 を続けてきました。一方、モバイルネットワークは、クローズドなネットワークであるため、世界 的に標準化される以上に進化を遂げることはありません。今後、モバイルネットワークのサービス の幅を広げるために、より柔軟なアーキテクチャーに生まれ変わることが期待されます。6G では、 ウェブサービスのアーキテクチャーを取り込むことで、さらにお客さまに便利なサービスを提供で きると考えて、研究開発を進めていきます。

(3)AI のネットワーク

AI 技術は、画像認識による物体の検知や、音声認識・翻訳だけではなく、ネットワークの最適化や 運用の自動化など、幅広く適用されるようなりました。同時に、無線基地局を含むモバイル通信を 支えるネットワーク装置では、汎用コンピューターによる仮想化も進んできました。AI 技術と、ネ ットワーク装置の仮想化は、いずれも GPU(Graphic Processing Unit)によって効率的に処理で きるソフトウエアです。モバイルネットワーク上に GPU を搭載したコンピューターを分散配置す ることで、低コストで高品質なネットワークとサービスの提供が可能になります。ソフトバンクは、 2019 年から GPU を活用した仮想基地局の技術検証に取り組んでおり、AI 技術とネットワークが 融合した MEC 環境を実現していきます。

(4)エリア 100%

6G では、居住エリアで圏外をなくすことや、地球すべてをエリア化することが求められます。 ソフトバンクは、HAPS や LEO(低軌道)衛星、GEO(静止軌道)衛星を活用した非地上系ネッ トワークソリューションを提供することで、この問題を解決します。これにより、世界中で 30 億 を超えるインターネットに接続できない人々に、インターネットを提供することが可能になります。 また、これまで基地局を設置できなかった海上や山間部、さらには上空を含むエリアにモバイルネ ットワークを提供することが可能になり、自動運転や空飛ぶタクシー、ドローンなど新しい産業を 支えるインフラとなります。

(5)エリアの拡張

ソフトバンクの子会社である HAPS モバイル株式会社は、2017 年から成層圏プラットフォー ムと通信システムの開発に取り組んでいます。2020 年にはソーラーパネルを搭載した成層圏通 信プラットフォーム向け無人航空機「Sunglider(サングライダー)」が、ニューメキシコで成層圏 フライトおよび成層圏からの LTE 通信に成功し、HAPS が実現可能であることを証明しました。 このフライトテストで得た膨大なデータを基に、商用化に向けて機体や無線機の開発、レギュレー ションの整備などを進めていきます。

(6)周波数の拡張

5G では、これまで移動体通信で利用されることがなかったミリ波が利用できるようにしまし た。6G では、5G の 10 倍の通信速度を実現するため、ミリ波よりも高い周波数のテラヘルツ波の 活用が期待されています。一般的に、100GHz から 10THz までがテラヘルツ帯とされ、2019 年に 開催された世界無線通信会議(WRC-19)では、これまで割り当てられたことがなかった 275GHz 以上の周波数の中で、合計 137GHz が通信用途として特定されました。この広大な周波数を移動通 信で活用することで、さらなる超高速・大容量の通信の実現を目指します。

(7)電波によるセンシング

ソフトバンクは、これまで電波を主に通信用途で活用してきましたが、6G 時代では通信以外の 用途でも活用することが可能になります。例えば、Wi-Fi の電波を使用して、屋内で人の位置を 特定する技術はすでに実用化されている他、Bluetooth®を位置情報のトラッキングに利用するケー スもあります。6G 時代では、電波を活用して、通信と同時にセンシングやトラッキングなどを行 うサービスの提供を目指します。

(8)電波による充電・給電

スマートフォンなどのデバイスは、Qi 規格による無接点充電技術が多く使用されていますが、距離 が離れてしまうと充電・給電ができないという欠点があります。6G 時代には、電池交換や日々の 充電から解放される未来がやってくると期待しており、距離が離れても電波を活用した充電・給電 を行える技術の研究開発を進めていきます。

(9)周波数

周波数は、これまで各事業者が占有して利用することを前提に割り当てられてきましたが、IP 技術 を無線区間に応用することで、時間的・空間的に空いている帯域を複数事業者で共有することも可 能になると考えます。Massive MIMO や DSS(Dynamic Spectrum Sharing)などの多重化技術 がすでに確立されていますが、これらを含めた技術をさらに発展させて周波数の有効活用を進めて いきます。

(10)超安全

2030 年には、量子コンピューターの実用化まで開発が進むと言われています。量子コンピューター が実用化されると、現在インターネットの暗号化に使われている RSA 暗号※1 の解読ができるよう になり、通信の中身を盗まれる可能性があります。将来、通信インフラの上に成り立つ産業全体を 守るために、耐量子計算機暗号(PQC)や量子暗号通信(QKD)などの技術検証に取り組み、発展 させることで、超安全なネットワークの実現を目指します。

(11)耐障害性

モバイルネットワークは、5G 以降により一層社会インフラとしての役割が強くなってくると考え ており、通信障害が発生した場合でも社会インフラとして維持し続ける必要があります。そこで、 従来のネットワークアーキテクチャーを見直すことで、障害が起こりにくいネットワークを構築す るとともに、万が一、障害が発生した場合でもサービスを維持できるようなネットワークの技術の 研究開発を進めていきます。

(12)ネットゼロ

大量のセンサーやデバイスからのデータ、あらゆる計算機によるデータ処理によって、CO2 排出量 を常時監視・観察ができるようになると、温室効果ガスの排出を実質ゼロにするネットゼロの達成 に大きく寄与できると考えられます。しかし、常にセンサーなどで監視されることになるため、プ ライバシー情報の取り扱いや情報セキュリティーといった課題を解決することも必要になります。 また、基地局自体もカーボンニュートラルな運用を目指しています。現在、災害時でもネットワー クを稼働させるため、基地局の予備電源の設置が義務付けられていますが、電源を普段から活用す ることや、日中に充電した電気を夜間に使うことで、温室効果ガスの排出量を抑えることができま す。さらに、通信量に応じてリアルタイムな基地局の稼働制御を行うことで、消費電力を最小化す ることも可能になります。カーボンフリーな基地局の実現に向けて研究開発を進めていきます。

Source:ソフトバンク