5GにOpen RAN、2021年ワイヤレスネットワーク市場はどうなる？

2021年こそ、コネクティビティが本当にユビキタスとなり、すべての人にとってアクセス可能な未来を築く年となることを通信業界全体で期待しています。この目標を達成するために、通信事業者は世界中の5Gネットワークの展開を加速しています。

その一方で、政府はより多くのユーザーとデータに対応するために追加のスペクトルを解放します。同時に、Open RANの展開が業界を大きく牽引して、新世代の製品とイノベーションを生み出すと予測されます。そこで、本稿では「5G」「スペクトル」「Open RAN」の今後の動向について紹介します。

5G & Massive MIMO

新型コロナウイルス感染症の世界的な大流行（パンデミック）に加えて、その結果、生じている経済的なシャットダウンは、特定の国や地域での5Gネットワークの世界的な展開に顕著な影響を与えています。

しかし、サムスンのGalaxy S20やアップルのiPhone 12のような5Gスマートフォンの市場投入は今後も続くでしょう。これらの新しいデバイスをサポートするため、5Gネットワークの実用的な実装に焦点を当て、どのような開発がアクティブなMassive MIMO展開の恩恵を受けることができるかを検証することが通信事業者に期待されています。

Massive MIMOは、より多くのネットワーク容量とより広いカバレッジを提供するため、スペクトル効率を大幅に向上させます。ただし通信事業者は、アクティブ MIMOの展開に関連する追加コストと実際の電力要件が妥当かどうか、またはパッシブアンテナ構成で十分かどうかを判断する必要があります。

実際、特定の地理的な場所で最初にハイエンドのMassive MIMOを展開した際、電力要求を継続して満足させることが難しく、エネルギーを節約するために何時間もシャットダウンしている事例もあると言われています。

当社では、Massive MIMO展開は密集した都市展開に最適ですが、郊外の展開はパッシブアンテナソリューションのベネフィットが大きいと考えています。ただし、Massive MIMOの展開は、都市環境でも課題に直面しています。適切なソリューションが選択されていない場合、高層ビルの上層階が十分にカバーされない場所などで課題が残されているのです。

最適なアンテナ技術を選択することが、移動帯通信事業者（MNO）にとって今年の優先事項となります。高いデータトラフィックのため、通信事業者は、密集した都市の高層ビル向けに64T64R、低層構造物のための32T32R、郊外の場所のための32T32Rまたは16T16R、および地方のための32T32R(FWA)に期待を寄せています。中程度のトラフィック要件を持つサイトでは、MNOは都市の低層ビルだけでなく、郊外や地方を適切にカバーするために8T8Rソリューションを展開します。

スペクトルの解放

より多くのユーザーとデータに対応するためにスペクトルを解放することは、コネクティビティが本当にユビキタスで、すべての人にとってアクセス可能な未来を築くために不可欠なことです。

しかし、世界中の低帯域および中帯域スペクトルのほとんどは、歴史的に軍隊、商業衛星事業者、無線インターネットサービスプロバイダ(WISP)および公益事業によって使用されてきました。これらのバンドを次世代サービスに転用または共有する取り組みでは、通常、現在のユーザーや政府の規制当局の積極的な関与と、既存のサービスへの影響の軽減に関する広範な議論が必要です。

上記のような課題はありますが、政府が、5G以降のスペクトルを解放するために引き続きイニシアチブを取ることが期待されます。例えば、米国では、連邦通信委員会(FCC)が最近、3.5 GHz帯のプライオリティ・アクセス・ライセンス(PAL)のオークションを終了し、3.7-3.98 GHz部分のバンド内で（5Gを含む）柔軟に使用できるミッドバンド(Cバンド)スペクトルの280メガヘルツスペクトルのオークションを開始する準備ができています。

後者に関しては、通信事業者は今年中、サイトの調査を継続し、Cバンドの最初の使用は2021年後半または都市部で2022年初めに始まる予定です。多くの郊外のエリアでは、Cバンドは2023年6月までMNOとその加入者は使用できません。CBRS（市民ブロードバンド無線サービス）およびCバンドに加えて、3450-3550 MHz帯域の連続したミッドバンドスペクトルの100MHzは、今後18カ月間に5Gで利用可能になる予定です。

ラテンアメリカ・カリブ海地域では、コロンビアとプエルトリコが最近、多数のスペクトルオークションを完了しました。2021年以降、コロンビアは地方にサービスを提供するために低帯域LTEネットワークを展開し、プエルトリコのCBRSオークションではMNOとWSPが追加のLTEネットワークを展開できるようになります。また、チリは最近、700 MHz、AWS、3.5 GHz、ミリ波(26 GHz)の4つのバンドに合計1800 MHzの新しい5Gスペクトルオークションの開始を発表しました。

この地域全体の追加のオークションは、当初予想していたよりも早く始まるかもしれません。これは、スペクトルオークションが、コロナ禍の景気低迷に苦しむ政府にとって有利な収入源であるためです。

しかし、計画されたオークションを延期した国もあります。例えば、ブラジルは700MHz、2.3 GHz、3.5GHz、26GHzの4つの異なるバンドで5Gスペクトルを含むオークションを2021年の5月もしくは6月に目指しています。3.5 GHz はラテンアメリカ・カリブ海地域のさまざまな MNOの関心を集めていますが、600 MHz 帯はすでにメキシコとウルグアイで発表されています。メキシコでは、2021年の下半期に3.5 GHz とバンドルして(共に5G用)、このバンドを競売にかける予定です。他の国はこれに続く可能性が高いでしょう。

欧州では、欧州連合(EU)は、すべてのEU諸国で5Gの新しいバンドと帯域幅を開くために取り組んでいます。これらには、700MHz-30MHz、3.5GHz-400MHz、26GHz～30GHzのバンドが含まれています。多くのヨーロッパの事業者はダイナミック・スペクトラム・シェアリング・モードで5Gに1800MHzまたは2100MHzをすでに活用しています。中東およびアフリカでは、アラブ首長国連邦、サウジアラビア、カタール、オマーン、南アフリカを含むCバンド内に複数の事業者がスペクトルを割り当てられてきました。

5G以降のスペクトルの継続的な解放は、今年、世界的に加速すると予想されます。

Open RAN

今年は、Open RANが、新世代の製品と革新的な技術を大きく牽引するでしょう。Open RAN は、無線、ハードウェア、ベースバンド ユニット、ソフトウェアなど、RAN のさまざまなサブコンポーネントおよびさまざまなサブコンポーネント間において、オープンで相互運用可能なインタフェースをサポートします。このパラダイムは、オープンインタフェースと汎用的なハードウェアを通じてCAPEXを削減し、単一ベンダーの「ロックイン」を回避しながら、供給エコシステムの拡大を促すことでイノベーションを推進します。

モバイルエキスパートのチーフアナリスト、ジョー・マッデン氏によると、無線アクセス市場のほぼすべての企業がOpen RANを「検討中」であり、カバレッジの問題に対する「選択ソリューション」になると予想しています。同氏が指摘するように、Open RANハードウェアとソフトウェアは、従来のアーキテクチャと同様のカバレッジを達成しながら、安価にすることができます。

Open RAN は、携帯電話事業者に対し複数のメリットをもたらします。まず、Open RANは、ベースバンド装置(BBU)とRUハードウェアのコモディティ化に対応したCOTS（一般民生品）処理装置でコストを削減します。さらに、Open RANは独自のハードウェアからソフトウェアを解放し、新しいサービスと運用ソリューションの作成と迅速な展開を促進します。

このように、Open RANは、新しいベンダーが市場に参入するにつれて、サプライチェーンエコシステムを拡大しています。したがって、Open RANの展開が強力な牽引力を獲得し、無線とアンテナの統合強化などの新世代の製品とイノベーションを導き、2021年にRANの解体が続くとみられます。

さらに、Open RANは、機器の相互運用性を実現することにより、5Gインフラストラクチャの展開を加速する上で重要な役割を果たします。実際、米国の通信事業者であるDISHは米国全体での5GロールアウトのためにOpen RAN技術を選択し、5Gネットワークで2023年6月までに人口の70%をカバーすることを約束しました。

日本では、楽天の5GネットワークはOpen RANアーキテクチャをベースにしており、加入者にとって最も適切な技術の組み合わせが可能です。一方、ボーダフォンは、2G、3G、4Gにわたるモバイルコールとデータサービスに焦点を当てる最初の試験を、ヨーロッパとアフリカで開始する計画です。今後、5Gを含むボーダフォンOpen RANトライアルが追加される予定です。 ボーダフォンが最近、英国でライブOpen RAN 4Gサイトをアクティブにした最初の携帯電話会社になったことに注目してください。

COVID-19パンデミックは5Gネットワークの世界的な展開に影響を与えましたが、5G対応のソリューションやデバイスは今年も引き続き発表されるでしょう。これらの新しいデバイスをサポートするために、MNOはアクティブなMassive MIMO 展開の恩恵を受けるソリューションを検証しつつ、5Gネットワークの実用的な実装に注力します。

また世界中の政府は、より多くのユーザーとデータに対応するために追加でスペクトルの解放を続けます。Open RANの展開が牽引力となって、新世代の製品が導入され、5Gの普及が加速していくと考えられます。