6月2日から4日まで開催された「ワイヤレスジャパン2021」の最終日には、KDDI総合研究所 先端技術研究所長の小西聡氏が登壇し、「Beyond 5G時代のライフスタイルとテクノロジー」と題して講演。5Gの最新動向と、Society 5.0を加速するための次世代社会基盤構想「KDDI Accelerate 5.0」を紹介し、2030年頃のライフスタイルやユースケースを実現するためのテクノロジーについて語った。

 内閣府が提唱する「Society 5.0」。これは「サイバー空間(仮想空間)とフィジカル空間(現実空間)を高度に融合させたシステムにより、経済発展と社会的課題の解決を両立する、人間中心の社会」と定義されている。

 「KDDIは(リアルとネットの融合が進む)コロナ禍以前から、Society 5.0を目指していかなくてはならないと考えてきた」(小西氏)という。

 KDDI Accelerate 5.0は7つの技術と3つのレイヤーからなる。Society 5.0のキーであるフィジカル空間とサイバー空間は、ネットワーク、セキュリティ、IoT、プラットフォーム、AI、XR、ロボティクスという7つの技術を使って初めて融和し、ネットワークだけでなくプラットフォームを作り、さらにビジネスまで作っていかないと、Society 5.0やDXを加速できないと小西氏は指摘する。

●各レイヤーにおける取り組み

 小西氏は、ネットワーク、プラットフォーム、ビジネスの各レイヤーにおける取り組みを紹介した。

 ネットワークについては、ソフトバンクと地方における5Gネットワークの早期整備を推進する合弁会社を設立したり、4Gの既存周波数を使って5Gを展開したりと、5Gの基地局展開を進めている。また、5Gにおけるオープン化にも取り組んでいる。

 O-RAN(オープンな無線アクセスネットワーク)で取り組んでいる例として紹介したのが、5Gのスタンドアロン構成によるエンドツーエンドのネットワークスライシング。KDDIが主導して仕様を策定したO-RAN準拠のコントローラー、RIC(Redio Intelligent Controller)使った実証実験を、2020年9月にサムスン電子とともに行って成功させている。

 また、5Gの設備でさまざまなメーカーの機器を自由に組み合わせ、連結子会社の1つであるMobiComの通信装置と相互接続する実証実験を行っている。先に、Facebookが立ちあげた「Telecom Infra Project(TIP)」のCommunity Labで、基地局や固定系通信などのサービスを収容する役割を持つDCSG装置(Disaggregated Cell Site Gateway装置)の実証を行ってきた。MobiComのネットワークとつなぐことで、TIPコミュニティー以外の装置と相互接続した際のDCSG装置の実用性を確認し、オープン化した通信設備を商用で導入する際の課題を探っている。

 プラットフォームレイヤーにおいては、「AWS Wavelength」をauの5Gコア設備内に配置し、超低遅延のソリューションを2020年12月から提供している。

 「5Gは低遅延だが、それはあくまで無線のところだけ。エンドツーエンドで低遅延にしようとすると、やはりMECが必要。AWS Wavelengthの仕組みを使って、お客さまのシステムをわれわれの基地局の近くに置くことによって、エンドツーエンドの低遅延を図っている」(小西氏)

 ビジネスレイヤーでの取り組みとしては、ARを活用した「au XR Door」を紹介した。2019年のCEATECで初めて展示され、「メディアからは『どこでもドア』みたいだと記事に取り上げられた」(小西氏)という技術で、2020年9月に商用化している。

 スマホに表示されたドアをタップすると、ドアが開いてさまざまなVR空間が楽しめる。このXR Doorの仕組みを使って、科学未来館の展示空間をデジタル化する実証実験を行った他、お店に入って商品を見たり、バーチャルに化粧品を試せたりする「@cosme TOKYO -virtual store-」を提供している。

 「ユーザーの体験価値をどんどん広げていかないと5Gが普及しない」(小西氏)との考えから、auのスマートフォンは全て5Gに対応。2021年5月末の時点で25機種の端末をそろえており、「他社よりも多い数。誰でも手に取りやすいように、ハイエンドのみならずミドルレンジ、ローレンジ含めて対応している」と胸を張る。

 体験価値を高めるために、新しいアプリケーションも提供。KDDI研究所が12年以上も前から研究開発している「自由視点」の技術を活用した「ぐるっと自由視点」を紹介した。「自由視点のアプリケーションも、ようやく商用化できた。これは5Gの力があってできたところもある」(小西氏)

●法人ソリューションにも注力

 法人ユーザーには、映像と5Gを掛け合わせたさまざまなサービスを展開している。

 2020年12月には、JR東日本と「空間自在プロジェクト」を立ち上げた。このプロジェクトではポストコロナ社会を見据え、交通と通信の融合により、場所や時間にとらわれない分散型まちづくりの実現を目指している。20社以上が参加してプロジェクトを進めており、リモート会議をスムーズに進めるための課題解決などに取り組んでいるという。

 他キャリア同様、KDDIもパートナーとの協業を重視。法人顧客のDXを支援する法人部門、新ビジネスの開発拠点であるKDDI DIGITAL GATE、応用研究の開発拠点としてKDDI research atelierの3拠点が東京・虎ノ門に集中している。

 KDDI DIGITAL GATEや法人部門が、現在から2〜3年後の課題解決に取り組んでいるのに対し、2020年12月に開設されたKDDI research atelierは、2030年に向けたユースケース、ライフスタイルを検討している。10年先の新しい課題を見いだし、小西氏が所属する先端技術研究所で取り組んでいる基礎研究や要素技術を、新しいライフスタイルやユースケースに活用していく。

●9つのライフスタイルからユースケースを見いだす

 KDDI research atelierではライフスタイルを9つに分類して、Beyond 5G/6G時代の新しい「9つのライフスタイル」として提案。これらのライフスタイルに基づくユースケースを検討し、7つの技術で実現していく。

 「Beyond 5G/6G時代において大事なことは、ユースケースと技術のマッチング。これをやっていかないと、Beyond 5G/6Gは絵にかいた餅になってしまうという危機感がある。ニーズとシーズ(技術)のマッチングをやっていきたい」(小西氏)

 「購買」のライフスタイルとユースケースについても紹介。将来、フードデリバリーのみならず、さまざまなものがデリバリーされる「ライフデリバリー」を実現するべく、必要な技術の開発と、それが本当に受け入れられるかという受容性の評価を行っていく。

 会場ではライフデリバリーの4つのシーンを紹介したが、これら4シーンを実現するために7つの技術全てが関わってくる。小西氏は「もちろん技術で実現していくが、『ユーザーセントリックアーキテクチャ』という概念の下、お客さま一人一人に適したサービスの提供が究極の目的」と語った。

●Beyond 5G/6Gに向けて研究開発している技術

 この設計概念に基づいて研究開発している技術を幾つか紹介した。

 「ユーザーセントリックRAN」は、基地局同士が連携し、Cell-Free Massive MIMOを活用してユーザーの移動に合わせて通信品質を最適化する技術だ。

 現在のネットワークはセルでカバレッジを広げている。基地局に近い位置の電波環境は良いが、基地局から離れると無線信号品質が落ちてくる。しかし「将来、そういうことは許されなくなると考えている」と小西氏。そこで、Massive MIMOを活用し、動くユーザーが常にスポットライトで照らされているようにカバレッジエリアを構築する。Massive MIMOは5Gでも使われているが、それをセルがない(Cell-Free)という概念で実現しようとするものだ。

 また現在、上りの速度は下りよりも低いが、それをカバーしようと研究している技術が「仮想化端末」。「1つの端末でダメなら複数の端末を使おう」(小西氏)という考えで、スマホ1台だけでなく、他のスマホやタブレット、ウェアラブルデバイスなど身の回りにある端末を使ってネットワークを作り、データを他のデバイスと一緒に送信することでスループットを上げるという技術だ。

 Beyond 5G/6Gでは、5Gよりもさらに高い周波数の利用が見込まれる。「メタサーフェス反射板」は、5Gで使われている28GHz帯と、今後の割り当て候補の1つと考えられている39GHzの2つの周波数に対応した反射板だ。

 透明なので、看板などの前にも置けるのが特徴。また、普通の反射板は電波が入ってくる角度と出ていく角度が同じだが、メタサーフェス反射板は角度を変えることができるため、ビル陰など電波が入りにくい場所をメタサーフェス反射板によってエリア化することができる。

 光ファイバーケーブルの開発も行っている。現在の光ファイバーケーブルは、芯線の中に、シグナルが流れるコアが1本だけ通っているシングルコアファイバー。光の通り道であるコアを複数にしてスループットを上げようとしているのが「マルチコア光ファイバー(MCF)」だ。

 マルチコアファイバーの研究は以前から行ってきたが、それを実用化し、しかも長距離に対応させようと取り組んでいる。既に現在のシングルコアファイバーの外径と同じサイズのマルチコアファイバーで、太平洋横断距離を超える1万2000kmの伝送実験に成功している。

 水中の無線通信についても研究している。現在、水中で撮った映像を送ろうとすると、ダイバーがオフラインでビデオを撮り、それを地上で送ることが一般的。それを撮影しながらリアルタイムで送ったり、地上にいる人と通信したりできるように、青色LEDを使った水中での無線通信の実験を進めている。2019年に実証実験を行った際は、動画も十分送れる最大約100Mbpsの大容量通信に成功している。

 「KDDIの強みの1つ」と小西氏がいうセキュリティも重視し、暗号方式の国際標準化に取り組んでいる。量子コンピュータ時代になると、現在の暗号方式では破られると懸念されており、破られない暗号方式の研究開発を進めている。

 また、データを提供することに抵抗を覚える人も多い。規約を読まずにデータ提供を許諾し、意図しないところでデータが使われることもある。KDDIはユーザーがデータの活用範囲を選択できるように、プライバシーポリシーマネージャー(PPM)という仕組みを作って国際標準化しているという。「能動的にデータを提供してもらって、サイバー空間とフィジカル空間のデータ循環がうまく回るようにしたい」(小西氏)

 ロボティクス分野では、複数のロボットが協調しながら1つの作業をするケースを想定して研究を進めている。

 「例えば引っ越しの荷物を運ぶときには、複数の人がタイミングを合わせて荷物を持ち上げ、狭い階段はぶつけないように気を付けながら運ぶ。同じことをロボットにさせるには、ロボット間で意思疎通しなければいけない」(小西氏)

 違う性能や特徴を持ったロボットでも、目的に応じてちゃんと動作するためのプラットフォームが必要で、その開発にはネットワークの自動化で培ったノウハウを活用できるとしている。

 さらに将来は、よりリアル感、没入感を追求して3次元映像が普及すると予想。すると送受信するデータ量が膨大になる。膨大なデータ量を効率的に、かつ品質を落とさずに送る方式を研究し、世界標準化にも取り組んでいる。

 Society 5.0を実現するためのさまざまな技術が紹介されたが、小西氏は「ライフスタイルやユースケースを考えること、その実現に必要な技術を考えること、この両輪を回すことが重要」と強調した。

 「もちろん、将来のライフスタイルやユースケースは誰にも分からない。ただし、それを考えないと誰も何も分からないまま。だからサイクルを回していきたい」と語り、パートナーの協力も呼びかけた。