ローカル5Gの特徴とは？メリット・デメリット6選・活用事例をわかりやすく解説

• 2024.5.21 (火)
  Posted by NTT東日本

自社に無線ネットワークを導入する際の選択肢として「ローカル5G」を考える方が増えているのではないでしょうか。少子高齢化や人手不足に伴うDXニーズの高まりに伴い、大容量のデータ送信や4K・8K動画の配信・視聴、リアルタイムでの通信などが求められるようになった昨今、ローカル5Gは地域課題を解決する新たな無線ネットワークとして、多くの企業や自治体から注目されています。

そこで本記事では、ローカル5Gについてパブリック5GやWi-Fiなどの他のネットワークとの違いや、導入のメリット・デメリットを紹介します。自社にローカル5Gを導入するべきか判断できる内容になっているので、ぜひ最後までお読みください。

ローカル5Gは、パブリック5Gやプライベート5Gと混同されてしまうケースがよくあります。ここでは、ローカル5Gの特徴とそのほかのネットワークとの違いを解説します。

ローカル5Gとは「高速大容量（10Gbps）」「超低遅延（1ミリ秒程度の遅延）」「多数同時接続（100万台/k㎡の接続機器数）」といった特徴をもつ「第5世代移動通信システム」を企業や自治体が携帯通信キャリアに依存せずに、自社の敷地に自ら構築・運用できる、独自の５Gネットワークを指します。パブリック5Gのエリア展開が進まない地域でも、独自に５Gシステムを構築・利用することが可能となります。　

ローカル5Gの主な特徴としては、以下の3つがあげられます。

1. 免許に守られ、かつ自社専用のため、干渉や他の利用者影響がなく、「高速大容量通信を安定的」に利用できること
2. 上り・下りの速度比率をカスタマイズできること
3. SIM認証により強固なセキュリティの下でネットワークを利用できるということ
   

将来的には、超低遅延、多数同時接続といった技術の実装も見込まれています。ローカル５Gの利用にあたっては、自社もしくは構築を依頼するベンダによる免許取得が必要です。免許取得の申請受付は、2019年にミリ波（28GHz帯）、翌年2020年にSub6（4.7GHz帯）が開始されています。

また、ローカル５Gの周波数に対応した専用の端末も必要となります。ローカル５Gの主な利用用途としては「リモートモニタリング（4K等の高精細映像を用いた遠隔作業支援、現場の映像監視等）」「オートメーションアシスト（自動運転向け遠隔監視やAGV等の集中制御等）」「リモートコントロール（ロボットや建設機械の遠隔制御等）」があげられます。

パブリック5Gとは、NTTドコモ、KDDI、ソフトバンク、楽天モバイルの携帯通信キャリアが提供している「第5世代移動通信システム」を指し、ローカル5Gとの主な違いは以下のとおりとなります。

• 日本全国でどこでも5Gサービスが利用可能
  ローカル5Gは、自己の敷地内に閉じた利用となりますが、パブリック5Gは携帯通信キャリアが提供しているエリア範囲であれば、どこでも5Gサービスを利用することができます。

• 免許取得は携帯通信キャリア
  パブリック5Gを利用するにあたっての免許は、携帯通信キャリアにて取得しているため、ローカル5Gとは異なりお客さま側で免許を取得する必要はありません。

• 下り速度優先の通信仕様
  パブリック5Gはコンシューマ向けの提供が主となるため、動画視聴、ゲームのダウンロード等下り速度優先の通信仕様になっています。これらはキャリア仕様に準拠しているため、ローカル５Gのようにお客さまニーズに合わせて上り・下り速度の比率をカスタマイズすることはできません。

• 複数のお客さまで通信を共有して利用
  ローカル5Gは、お客さまで通信帯域を占有できますが、パブリック5Gは、同一の基地局エリア内のお客さまと通信帯域を共用して利用するため、そのエリア内で利用しているお客さまが多い場合通信品質が安定しない場合があります。

プライベート5Gは、携帯通信キャリアが企業や自治体の要件（必要な帯域等）に応じて、特定エリアをカバーした専用の5Gネットワークを指します。ローカル5Gとの主な違いは、以下のとおりとなります。

• 携帯通信キャリアがサービスを提供
• 携帯通信キャリアの周波数を利用
• 利用にあたってお客さま側での免許取得は不要
• 携帯通信キャリアの通信障害が発生した際に通信ができなくなる可能性がある

Wi-Fiは、IEEE 802.11規格を使用した無線ネットワーク技術を指します。ローカル5Gとの主な違いは、以下のとおりとなります。

• 免許不要で利用可能
  Wi-Fiの利用にあたっては、お客さまの免許取得は不要のため手頃に導入が可能となります。

• • 対応端末が豊富
    ローカル5Gと比較してWi-Fiに対応した端末のバリエーションが豊富（パソコンやスマホ・タブレット、カメラ、家電など多くの機器がWi-Fiに対応）なため様々なシーンで利用されています。

• • 導入コストが安い
    Wi-Fiの導入コストはアクセスポイント（AP）1台あたり数万円～数十万円であるため、ローカル5Gと比較して安価にご利用可能となります。
    
    

• • 電波干渉による不安定な通信
    Wi-Fiは手頃かつ安価に導入でき、対応した端末が多く利用しやすいため、現在では多くの場所でWi-Fiが設置されています。そのためWi-Fi同士の電波干渉の影響により通信品質が安定しない場合があります。
    
    

• • カバレッジ範囲が狭い
    Wi-Fiのカバレッジ範囲が数十mとなるため一般家庭や飲食店など比較的狭い範囲では利用しやすいですが、企業や自治体などが広い範囲で利用する場合には多くのWi-Fiアクセスポイントを設置する必要があります。

ローカル5Gのメリットを事前に把握しておけば、導入の要否が適切に判断できるでしょう。ここではローカル5Gのメリットを4つ紹介しますので、ぜひ参考にしてください。

ローカル5Gは、免許制のためWi-Fiのように他の電波干渉の影響がなく、また自ら5Gシステムを構築・運用するため、パブリック5Gのように他のお客さまの利用影響をうけないことから高速大容量通信を安定的にご利用することが可能となります。※パブリック5Gと同様に今後、超低遅延、多数同時接続といった技術実装も見込み。

安定通信により、パケットロスや遅延を抑えることができるため、映像・音声を利用したナチュラルなコミュニケーション、AI精度の向上、自動運転の安定した常時遠隔監視、ナチュラルなロボット制御等を実現します。

ローカル5Gは、お客さまが5Gシステムを構築・運用することから上り・下り速度比率をカスタマイズすることができます。特に上り速度に比率を偏重（準同期※）することでこれまでアップロードできなかった、アップロードに時間を要していた大容量データの伝送が可能となります。

それにより4K・8K等の高精細カメラを複数活用した遠隔作業支援や遠隔監視による現場把握の高度化や、ロボット開発の高度化（ロボットのエッジ処理機能を上位にもってくることで安価に開発可能、ロボットにカメラを複数実装することで機能を向上させる塔）等を実現します。

＜参考：準同期について＞
準同期とは、5G通信において、上り速度の通信比率を高めた設定を指します。準同期のパターンとしては、TDD1（下り４、上り４）、TDD2（下り3、上り5）、TDD3（下り2、上り6）といったものがあります。

ローカル5Gはより広範囲をカバーできるため、製造、物流、空港、港湾、スタジアム等の広大な敷地を保有しているお客さまにおいて、機器、配線、電源等を必要最小限に抑えた形で広域な無線LAN環境を実現することができます。

Wi-Fiでは、非常に多くの機器が使える一方で、接続する機器を制限するのは難しく、LAN側の設定等ネットワーク内で制限をかける必要があります。一方、ローカル5Gの場合、接続にあたっては端末に搭載されるSIMカードを使って認証するため、接続できる端末を制限し、セキュリティを高めやすい、という利点があります。

同様のSIM認証での接続をするパブリック５Gは公衆網を利用するという点では、ローカル５Gの方が高セキュリティであるといえます。

ローカル5Gには多くのメリットがある一方、デメリットも存在します。自社で導入する際には、デメリットをカバーできるのかを、しっかり吟味する必要があります。ここではローカル5Gのデメリットを2つ紹介しますので、ぜひ参考にしてみてください。

ローカル5Gの課題（デメリット）としては、導入・運用コストが高いことがあげられます。ネットワークの規模によっても変わりますが、免許制度開始時である2020年度時には機器機器費用、設計・構築費用、保守費用（5年）で1億円弱の金額がかかるケースがありました。

コストの課題があげられる中、2022年頃から各ローカル5G事業者から低廉なローカル5Gサービスの提供が開始されております。NTT東日本でも、キャリアグレードの本格的な5Gスタンドアローン機能を、事前手続きから運用までトータルITOをワンパッケージにし、従来価格の1/5（月額30万円～）でご利用できるマネージド・ローカル5Gサービス「ギガらく5G」を提供しております。

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上述のとおり、ローカル5Gで利用する端末はローカル５Gの周波数帯に対応した専用の端末が必要となります。ローカル5Gに対応した端末のバリエーションが少ないことが課題（デメリット）としてあげられます。

現在は、ローカル5Gの電波を受け、有線ＬＡＮやWi-Fiに切り替えるコンバータやモバイルルーター等が少ないバリエーションの中でも大半を占めている状況です。今後、黎明期から導入期、普及期に入っていくと予想されているローカル5Gですが、ローカル5G端末のバリエーションの充実はお客さまの利用シーンを拡げる重要な事項となります。

ローカル5Gの特徴を理解しても、どのような目的が向いているのかがわからなければ、自社での利用イメージが湧きにくいでしょう。ここではローカル5Gの主な分野におけるユースケースを紹介します。自社で導入する際の参考にしてみてください。

• • 遠隔作業支援、遠隔監視
    4K等の高精細映像を用いることで遠隔からの現場状況の把握や作業指示等の高度化し、現地への駆けつけ稼働及び故障時のダウンタイムの削減、人手不足対策などを実現します。※ローカル5Gを用いることで、安定した映像・音声データのやりとりが可能となるため、よりストレスなくナチュラルなコミュニケーションを実現します。
    
    

• • AI検品
    製造現場の検品作業において、AIを活用して自動化することで、検品作業の省人化、検品品質の平準化、検品時間短縮等を実現します。※ローカル5Gにより高精細映像を安定に伝送できるため、AIの精度を向上させることができます。
    
    

• • AI作業分析
    製造現場の従業員の作業管理においてAIを活用することで、人手・目視に頼った従業員の作業の品質監視（作業時間のバラつきや、作業ミス・手順抜け等の管理）を自動化し、作業品質の向上、管理者負荷の軽減等を実現します。※ローカル5Gにより高精細映像を安定に伝送できるため、AIの精度を向上させることができます。

• • ロボット制御
    複数台のAGV・AMR等の集中制御や遠隔操作により、作業の自動化による人手不足への対応、従業員の負担の軽減、労災リスクの軽減を実現します。※ローカル5Gにより複数台ロボットの安定した制御、ロボットにカメラを搭載した大容量データ伝送が必要な利用シーン（監視・AI検品等）においても安定利用を実現します。
    
    

• • 工場内のワイヤーカット
    製造ラインの組み替えが頻繁に発生する工場の場合は、LANケーブルを引いたり繋ぎかえたりする作業に手間がかかります。故障時においても有線の場合断線箇所の特定などに時間を要し、製造ラインの停止時間が長くなり大きな損害にもつながりかねません。ローカル5Gを活用して無線接続が可能になれば、製造ラインの組み替えをスムーズかつ効率的に行えます。

• ガイドレスAGV・集中制御
  地図情報や座標データ、カメラ映像から3Dマップを作成することでガイドレスAGVを実現します。従来の規定ルート（磁気テープ、QRコード方式）にとらわれない現場の状況に合わせた最適なルートで効率的なAGV利用を実現します。またローカル５Gを用いることで、複数台のAGVを安定的に集中制御することが可能となります。AGV利用の高度化によりピッキング作業の更なる効率化、人員不足への対応に寄与します。

• • 従業員のAI動態把握
    ローカル５Gの安定した高速大容量の通信を活用したAI分析により、従業員の検知・特定および追跡（動線把握、ヒートマップ化）することで『誰が、どこで、どの経路で動き、どのくらいの時間滞在していたか』というデータを取得・蓄積し、見える化できます。これらのデータを用いることで物流倉庫における最適な現場レイアウトの設計、人員配置の適正化等が可能となり、物流業務の効率化が期待できます。
    
    

• • ピッキング作業分析
    物流現場における製品の仕分け、箱詰め作業において、外国人労働者を多く抱える現場では、言葉や文化の壁があり、ピッキング作業においてミスも少なくありません。そこでローカル５GとAIを用いてピッキング結果を自動判定することで、不足した物品について指示する事などが容易となります。多数の物品をセットにする作業などで言葉では正確に伝わらない危険性がありますが、所定の物品が揃ったかどうか自動でチェックできることは多様な人材が働く物流現場における課題の解決に寄与します。

• • 農機の自動運転遠隔監視・制御
    トラクターやコンバイン等の農機の自動運転による大幅に労働力を削減する事ができます。ローカル5Gは自動運転技術を支える農機の遠隔監視、遠隔制御に関する安定通信を担保します。
    
    

• • 遠隔からの営農支援
    ローカル5Gとスマートグラスや固定カメラ、ロボットの車載カメラ等の高精細映像を用いることで、遠隔から現地の状況を把握し、的確な指導を実現します。従来、現地への駆けつけ稼働を削減できた分、小まめに手厚い指導が可能となり、新規農業従事者であっても安心して農作業に取り組むことができます。
    
    

• • AIを用いた収穫予測
    ロボットの車載カメラやドローン空撮の画像をAIで解析する事で、日々の収穫予測や病害虫の発生個所を迅速に特定し生産性の向上を実現することができます。

建設産業における人手不足、中でも若年労働者の確保と育成が課題となっている中、建設機器の遠隔制御の導入、および現場作業に習熟した労働者から若年労働者への知見・ノウハウの継承が必要となっています。

ローカル5Gを活用した建設・工事における重機・建機の遠隔制御やAR等グラスを使用した遠隔作業指示等により建設産業が抱える課題の解決に寄与します。

• • 自由視点・臨場感のある映像中継
    コロナに伴う来場者数の減少や、魅力あるコンテンツ不足による非来場者からの収入の伸び悩み等がスタジアム運営において大きな課題となっています。ローカル５Gとドローンや360°カメラ、4K・8Kカメラ等を用いることで、来場者や非来場者に対し、自由視点での映像や臨場感のあるダイナミックな映像中継が可能となり、また、それらの映像データを活用した、デジタルトレカ（デジタル化された選手のトレーディングカード）やオンラインギフティング（オンライン上で応援している選手にギフトをおくる）等新たな観戦体験・応援スタイルの提供を実現します。
    
    

• • 広報活動における現場画像の伝送
    現在の報道活動においては、写真などビジュアルコンテンツの配信スピードが求められており、スポーツイベントなど多くの注目を集めるイベントは高速で確実な写真送稿が重要となります。一方、スタジアムの環境では、Wi-FiやLTEなどの無線環境は観客の利用や電波干渉の影響を受け、安定した写真伝送に課題がありました。電波干渉やほかの利用の影響を受けない特徴をもつローカル５Gを活用することで、フィールド内で撮影した写真データをその場からリアルタイムにアップロードすることで、情報のスピードが求められる報道活動を実現します。

• • 地域医療連携・遠隔医療
    地方の病院では専門医が不足しており、他の医療機関と連携し遠隔医療を実現できれば改善につながります。遠隔地にいる専門医と、リアルタイムに検査データと高精細映像を用いて患者情報を共有することで、現地病院内にいる医師や看護師への指示（診療やリハビリ指導等）が可能となります。ローカル5Gを用いることで、４Kの高精細映像の安定伝送を可能とし、患者の顔色や血液の色などHD映像だと把握できなかった状況を、より正確に把握することが可能となります。
    
    

• • 院内業務効率化
    センサーや映像による患者の見守り・バイタル測定やロボットを活用した患者の移動手段の提供（電動車いすの自動運転）、清掃・自動消毒等院内において、多数のセンシング機器やロボットをローカル５Gで接続し自動化させることで、院内業務の効率化を実現します。また、院内においてセキュアな環境かつ安定的（院内Wi-Fiとの干渉リスクがない）な無線ネットワークが利用可能となります。

イベント会場など大勢の人が一度に集まる場所では、Wi-FiやLTEが来場者の利用や電波干渉の影響を受け、運営側の業務用通信が安定的に利用できない可能性があります。そこで、ローカル5Gを活用することで、来場客の利用や干渉に左右されずに安定した通信を確保でき、業務が滞りなく行えます。

また、ローカル5GとAIを用いた侵入検知やロボットを活用した巡回等、省人化を図りながら警備強化も可能になります。さらに、4K・8K映像やAR・VRなどの最新技術を用いた体験型サービスを会場に設置できます。次世代のイベント会場運営を実現します。

NTT東日本はローカル5Gの導入から運用まで一貫してサポートしています。お客さまだけでは困難な免許申請やネットワーク構築・運用を支援し、利用方法の提案や活用のアドバイスなども行っています。

また、NTT東日本では、キャリアグレードの本格的な5Gスタンドアローン機能を、事前手続きから運用までトータルITOをワンパッケージにし、従来価格の1/5（月額30万円～）でご利用できるマネージド・ローカル5Gサービス「ギガらく5G」を提供しております。

ローカル5Gは導入する企業によって、利用方法、利用エリアが大きく異なります。NTT東日本では、高品質かつ低廉なサービスの提供や多様なローカル5Gシステムの構築経験からお客さまのニーズやユースケースをしっかりヒアリングした上で、要望を反映したサービス、多様なシステムをご提案、提供することができます。NTT東日本が提供するギガらく5Gのサービス概要、ローカル5Gの取り組みについてより詳しく知りたい方は、以下をご確認ください。

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ローカル5Gとは、携帯通信キャリアに依存せずに企業や自治体が自身の敷地内に構築・運用できる専用の5Gネットワークで、以下のような特徴があります。

• 安定した高速大容量通信
• 上り・下り速度の比率をカスタマイズ可能
• 広大なエリアカバー
• セキュリティ強化につながる

Wi-Fi、パブリック5Gと比較してローカル５Gは電波干渉や他のお客さまのトラフィック利用にとらわれることなく高速大容量通信を安定して利用できることに加え、上り速度の比率を偏重、広範囲のエリアカバー、SIM認証による高いセキュリティ下で無線ネットワークを利用できます。この特性を生かして、以下のようなさまざまな分野でローカル5Gを活用できます。

• スマート工場
• 建設現場
• 商業施設
• イベント会場

NTT東日本なら、ローカル5Gの免許申請から設計・構築・運用まで一貫してサポートできます。ローカル5Gの導入を検討中の企業は、ぜひNTT東日本のサービスをご検討ください。

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