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5G スモールセルの紹介

By Rex Chen

August 23, 2021

このブログは、LitePoint のレックス・チェン (Rex Chen) による投稿で、5G スモールセルの紹介について記載しています。

5G スモールセルの紹介

2026 年までに、スモールセルフォーラムは、3,830 万のスモールセルが展開され、それらの展開が企業から、続いて都市部・地方部のサービスプロバイダー環境へと波及していくことが見込まれます。

では、5G スモールセルとはどのようなもので、なぜ重要なのでしょうか? 5G スモールセルを携帯電話ネットワークの Wi-Fi ルーターとマクロセルとの間のハイブリッドとして考えてみてください。スモールセルはコンパクトサイズで低消費電力であることから、多くの用途が考えられます。例えば、5G スモールセルは、コアネットワークから高密度の都市部へと拡張でき、あるいは室内設定で使用して企業内の個人または社内ネットワークを拡張することができます。あるいは、都市中心部で使用して利用者をオーバーロードされたマクロセルからオフロード (負荷軽減) します。同様に、スモールセルは、建物がネットワークの障害となる地域ではカバレッジやスループットを改善できます。

5G スモールセルは、マクロセルの展開よりも、経済性が高い住宅街または地方部での展開も可能です。

各ワイヤレス世代におけるスモールセルの役割の深化

スモールセルは 5G には新しいテクノロジーではない点に注意することが重要です。実際、スモールセルは、3G と 4G ネットワークで展開されていました。 

3G 符号分割多重接続 (CDMA) または広帯域符号分割多重接続 (WCDMA) ネットワークでは、スモールセルは概して、携帯電話ネットワークができるかぎり多くのユーザーに対応できるように、カバレッジを拡張する方法として住宅地で利用されていました。

4G ネットワークでは、スモールセルは、ネットワーク展開 CAPEX の最適化に使用されていました。これは、都市部または大型建造物内にある企業のネットワーク高密度化の発生が始まったためです。

5G では、このテクノロジーは、スマートフォン専用ではありません。5G は、スマートフォンから IoT 機器、この投稿にも記載されているとおり、今展開している自動車から未来型「キラー」アプリケーションまで、すべてを接続します。ハンドヘルド機器および IoT センサーの接続用に対応容量を付与しようとする考え方は、スモールセルの場合、5G で大きな役割を持つことになります。

毎秒マルチギガビットを可能にする機能では、5G スモールセルがマルチギガビットスループットをユーザー高密度なアプリケーションで維持できるように、高密度化の問題を実際、緩和できる可能性があります。5G 時代には、5G スモールセルは、ネットワークがカバレッジを拡張し、より低いレイテンシを可能にし、またマルチギガビットのパフォーマンスを維持しながら、より多くの利用者にも対応できるようになります。

5G スモールセルの使用例

5G スモールセルは、数多くの使用例で重要な役割を担うことになります。例えば、閉ざされた空間で何千もの利用者が接続する必要がある、スポーツ競技場やコンサートホール等の大規模な会場を考えてください。すべての利用者が適正なスループットでネットワークカバレッジを維持できるようにするため、5G スモールセルをこれらの施設および周辺区域に展開して、利用者が一気に入ってきても、ネットワークが枯渇しないように、容量を拡充することができます。

もう 1 つの使用例として、携帯電話・車両からすべて (C-V2X) が挙げられ、車両間の通信や、車両とインフラとの間の通信を可能にすることです。これらの機能は両方とも、自律型自動車に必要です。5G スモールセルを使用して、人の生命が危険にさらされる可能性がある場所で、このアプリケーションに必要となる膨大な通信量を処理できるインフラを構築することができます。

スマートシティでは、5G スモールセルは、交通ポストやライトポストに取り付ることで、都市中心部でのカバレッジを向上でき、ネットワークカバレッジにスマートシティイニシャチブ、アナリティクスおよびインテリジェンス向けに必要なスループットが備わることになります。

最後に、5G スモールセルは、住宅地または商業ネットワークのニーズにも対応できます。このような利用者数が少ない小規模な地域では、コストの高いマクロセル展開は費用対効果が低いため、5G スモールセルはこれに代わる優れた代替手段となりました。5G スモールセルを住宅用建造物や家屋の近くに設置することで、カバレッジ不足によるスループットの劣化がなくなります。プライベート 5G ネットワークは、多くの企業で設置され、モノのインターネット (Internet of Things) およびその他 Industry 4.0 イニシャチブに全体的カバレッジを提供します。

地域別のスモールセル展開

5G スモールセルがサポートする電波周波数は、地域により異なります。例えば、北米では、オペレーターが FR2 周波数を使用して、国全体のカバレッジを増やすため、5G 周波数帯 2 (FR2) ミリ波 (mmWave) についてスモールセルがより多く展開される傾向にあります。5G スモールセルは、これらの高い周波数帯は信号減衰も最大で、スモールセルがネットワーク高密度化のカバレッジギャップをサポートできるため、5G ミリ波 (mmWave) ネットワークを促進する働きがあります。

中国では、展開はサブ 6 GHz 帯域で作動することで、地方部でのネットワークカバレッジがよりよくなる周波数帯 1 (FR1) から行う場合があります。ヨーロッパでは、国やこれらのスペクトラムの可用性によって、FR1 と FR2 5G スモールセル展開を組み合わせます。

3G 時代に生まれたスモールセルは、5G ネットワークで独自路線を進んでいます。拡張機能および複数の使用例では、スモールセルの追加は携帯電話ネットワークインフラにとって重要です。

5G スモールセルに関する LitePoint のソリューションについては、5G ページをご覧ください。また、このトピックについての詳細は、5G スモールセルの完全なウェビナーの動画をダウンロードしてください。

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