2022年12月15日 中核技術の国産・低コスト化に成功 NEDOなど、ポスト5G通信網へ前進

5G携帯電話網は「電話」や「スマートフォン」といったコミュニケーションの手段であるだけでなく、決済や物流などの社会を支える重要なインフラシステムでも利用され始めている。携帯電話網を構成する技術は世界共通規格となっているが、実際の携帯電話網で利用されている通信機器の多くは海外メーカーが製造し、知財の多くも海外企業の管理下にある。そのため、2025年以降に実現が見込まれるポスト5Gや次世代の通信規格を見据えて、日本の企業や研究者が主体的に扱える製品を持つことが、市場競争や経済安全保障上重要な課題となっている。今後、産学官連携による実用レベルの通信機器の開発と課題解決が望まれている。

このような背景の下、新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の「ポスト5G情報通信システム基盤強化研究開発事業/先導研究」の「Local5G/6Gモバイルシステムのオープンソースソフトウェア開発」に2020年10月から今年10月まで取り組み、東京大学大学院工学系研究科、(株)インターネットイニシアティブ(IIJ)、APRESIA Systems (株)(APRESIA)、富士通(株)は、5G携帯電話網の中核技術を国産化・低コスト化する技術開発に成功した。

このうち、IIJ・APRESIA・富士通は、5G携帯電話網の中枢である5Gコアネットワーク(5GC)を商用レベルの機能・性能・安定性を備えた「実用版」として実装した。また、東大は、開発した5GCに保有する既存知財を組み合わせることにより、データ転送・経路選択を担う機能(UPF)を高度化し、新たな特許として出願した。

 

低廉コストでローカル5G普及

今後、「実用版」の社会実装により、特定のエリアで利用されるローカル5Gのシステムが従来よりも低廉なコストで導入が可能になり、各種産業分野におけるローカル5Gの普及につながることが期待されている。複数のローカル5Gと大手通信キャリアが提供する5Gを組み合わせることで、単独のローカル5Gでは実現できない広範囲な通信環境も実現できる。

今回の事業により開発された5GCは、数千万回線の管理を想定した大手通信キャリア向けの5GCとは異なり、数回線~数千回線を効率的に管理できるようなコンパクトな実装となっている。OSSを元に開発したことにより、知財コストの負担も軽い。

このため、ローカル5Gのような小規模な5Gシステムを多数構築するような環境に適している。汎用機器(COTS)で動作するソフトウェアとして実装され、5GCをクラウド化して最大限に活用することも可能。

また、この事業で開発した5GCは、OSSとして世界中のエンジニアにより開発されている「free5GC」を元にしている。一般にOSSはソースコードがすべて公開されているため、不正な意図を持ったプログラムの混入がないか確認可能であり、透明性の点で優れている。

一方、OSSの中には商用利用に必要な機能が不足し、性能や安定性の検証が十分に出来ていないなど、技術的な課題もある。この事業では商用ネットワークの運用を行っているIIJの知見を元にfree5GCに機能を追加し、商用ネットワーク製品を多数開発するAPRESIA・富士通の技術により性能の向上、安定性の検証を実施し、商用製品として利用可能なレベルにまで品質を引き上げた。

透明性が確保された実用性の高い5GCを日本企業によって提供可能になることは、経済安全保障の観点からも重要といえる。

加えて、新たに〝オープン・クローズド戦略〟を定義した上で、開発成果を社会に還元(オープン)する「協調領域」と、市場環境で優位性を保つために占有(クローズド)する「競争領域」を設定した。協調領域に属する成果として、事業内で実施したfree5GCの改善箇所は、free5GC開発チームにフィードバックされており、全世界でその成果を利用できる。

このように、日本企業がオープンな開発環境で存在感を発揮することは、ポスト5G時代だけでなく次世代の通信規格のイニシアチブを取る上で重要な意義を持つ。競争領域に属する成果では、日本の産業競争力の底上げに寄与し、グローバル市場で戦うための知財獲得と経済活性化を目的に、大学の最新の知見を知的財産として申請した。大学発ベンチャー企業へ技術移転するビジネスモデルについても道筋を付けている。

 

継続的に更新板をリリース

APRESIA・富士通は、開発された5GCを各社の5G基地局・端末設備として組み合わせた「ローカル5Gシステム」として継続的に更新版をリリースしていく。またIIJは、本事業により開発された5GCを用いた複数のローカル5G網と、IIJが仮想移動体通信事業者(MVNO)として提供するパブリック5G網をローミングにより利用できる通信サービスの開発を推進する。

さらに東大は、大学発ベンチャー企業の一体型ローカル5Gシステムに今回の開発成果を供給する予定。


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