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TECHNOLOGY / RESILIENT MULTI-RAT

世代も回線もまたいで、通信を止めない。世代も回線もまたいで、通信を止めない。

LTEから5Gへの移行、複数キャリア、Multi-SIM、地域BWAを一つの通信基盤として捉え、障害時にも自律的に復旧できるレジリエントな接続を設計します。

NETWORK EVOLUTION

LTEから5Gへ。通信インフラは、移行期に入っている。LTEから5Gへ。通信インフラは、移行期に入っている。

5Gサービス開始後、導入しやすいDSSが広がる一方で、LTE帯域を5G NRへ転用するリファーミングも並行して進んでいます。産業機器には「今つながる」だけでなく、この移行期をまたいで使い続けられる通信設計が求められます。

LTE5G NR
DSSLTE / 5Gで帯域を共用
リファーミングLTE帯域を5G NRへ再配分
20205Gサービス開始
現在DSSとリファーミングが並行して進行
20305G中心のネットワークへ
2020LTE + 5G START5Gサービス開始時点
NETWORK MIGRATIONDSS + リファーミング導入しやすいDSSと帯域再編を並行して進める
2030 / 5G MULTI-RATLTE + 5G5G中心の時代まで移行期を支える
LTE-ONLYLTE専用端末利用できるLTE帯域が狭くなると、通信集中の影響を受けやすい
5G MULTI-RATLTE + 5Gを使い分ける移行期の2つのネットワークを活用し、長期運用に備える
LTE-ONLY / FUTURE RISK今つながっていても、将来の縮帯・混雑が心配。

LTE帯域が狭くなるほど、通信集中の影響を受けやすくなります。

5G MULTI-RAT / LONG-TERM OPERATION今つながるだけではなく、10年先も止めない。

現在利用できるLTEと5Gの両方を活用しながら、ネットワークの世代移行に備える通信設計です。

IDYRESILIENT CONNECTIVITY
01
MULTI-RAT

複数通信方式

5G・LTE・地域BWA・ローカル5Gなど、環境や用途に応じて複数のアクセス方式を組み合わせます。

5G / LTE / Regional BWA / Local 5G
技術を見る→
02
MULTI-SIM

複数キャリア冗長化

一つのキャリアや回線に依存せず、障害や輻輳に備えて通信経路の選択肢を持たせます。

Carrier Redundancy / Failover
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03
AUTO RECOVERY

異常検出・自動復旧

通信状態や端末状態を監視し、異常時には自律的な復旧動作を行える構成を支援します。

Monitoring / Recovery / Watchdog
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04
EDGE

エッジコンピューティング

クラウドとの常時接続だけに依存せず、現場側で必要な処理を継続できる構成へ。

Local Processing / Continuity
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05
RF / ANTENNA

RF・アンテナ設計

通信端末だけでなく、アンテナや設置条件を含めて電波環境そのものを設計・最適化します。

RF Engineering / Antenna Design
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止まらない通信は、ひとつの製品ではなく、複数の技術を重ねた設計思想から生まれる。

06 / LOCAL 5G LATENCY RESEARCH

基地局から端末まで、遅延の発生箇所を分解する。基地局から端末まで、遅延の発生箇所を分解する。

パートナー企業とのローカル5G評価構成において、5G無線区間からiR800B-102の転送処理、L2オーバーレイを含むEnd-to-End経路までの遅延特性を確認。以下に構成概要、測定条件、評価結果を示します。

9.3〜9.6msEnd-to-End 平均RTT
7.5〜7.7ms5G区間の平均RTT
≈2ms端末転送・オーバーレイの上乗せ
0%下り100Mbps設定負荷時のパケットロス
LATENCY UNDER LOAD

通信中の遅延と、容量境界を測る。

UDP通信に100バイトのRTT測定パケットを重ね、下りと上りを別々に評価。負荷中の平均値だけでなく、遅延の上位1%にあたるP99とパケット損失を並べて示します。

方向・状態設定負荷 → 実効速度平均RTTP99 RTT損失率
DL下り通信中70 → 69.9 Mbps13.72 ms16.36 ms0%
UL上り通信中20 → 20.0 Mbps10.66 ms13.98 ms0%
UL設定容量付近30 → 27.4 Mbps225.7 ms253.2 ms8.3%

基地局側の上り経路を約30Mbpsに設定し、容量境界でのキュー滞留とRTT・損失の増加を確認しました。この結果を、回線容量に余裕を持たせる設計と負荷条件の検討に活かします。

測定方法：各設定負荷を約60秒、各方向を1回ずつ測定。RTTは100バイト・毎秒100パケットのsockperf、通信負荷はiperf3 UDP。掲載速度は、この構成での実効受信速度です。

測定条件：ローカル5G n79・帯域幅100MHz、L2オーバーレイ経由。冗長構成のうち本測定では5G側の1経路だけを有効化しており、無瞬断切替や二経路時の性能は評価対象外です。

IDY / INTRODUCTION VIDEO

動画で知るIDY

低遅延・冗長通信・運用の見える化を、短時間の動画で紹介します。

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09 / STANDALONE AUTO RECOVERY

通信の自動復旧に対応。

通信の状態とデータの流れを監視し、異常時には段階的に復旧を試みます。

01 / MONITOR

接続状態だけでなく、データの流れまで見守る。

  • 通信の途絶

    切断・圏外など、通信が途絶した状態を検知。

  • 無線通信部の応答

    無線通信部が応答しなくなった状態を検知。

  • データ通信量

    通常よりデータ量が極端に少ない状態などを監視。

02 / STEP-BY-STEP RECOVERY

復旧しなければ、より強い処理へ。

  1. STEP 01

    回線の再接続

    使用中の回線

    使用中の回線への再接続を試みます。

    再接続できない状態が続くと次へ。

  2. STEP 02

    ソフトリセット

    無線通信部 / 最大3回

    無線通信部をソフトリセットし、再初期化します。

    最大3回試しても未復旧なら次へ。

  3. STEP 03

    ハードリセット

    無線通信部 / 最大3回

    無線通信部をハードリセットし、再初期化します。

    3回行っても未復旧なら本体再起動へ。

  4. STEP 04

    装置本体の再起動

    装置全体

    装置本体を再起動し、無線通信部を含む動作を立ち上げ直します。

    再起動後もデータ疎通を確認。

03 / VERIFY & RETURN TO MONITORING

データ疎通を確認し、通常監視へ戻る。

各段階で無線通信部を再初期化し、応答、無線接続、IP通信から実際のデータ疎通までを確認します。通信が回復した段階で通常監視へ戻り、未復旧の場合は次の段階へ進みます。

SUPPORTED PRODUCT SERIES

自動復旧対応製品

NEXT / ADD PATH REDUNDANCY

自動復旧に、通信経路の冗長化を重ねる。

通信の自動復旧に、複数SIM・複数回線による冗長化を重ねる。次の章では、別の通信経路を選ぶ構成と切り替え制御を紹介します。

冗長化と切り替え制御へ
10 / MULTI-SIM & PATH SWITCHING

回線を増やすだけでは、通信は止められない。回線を増やすだけでは、通信は止められない。

重要なのはSIM枚数ではなく、何回線が基地局へ登録され、何回線が同時に通信でき、障害時にどの経路へ切り替えられるかです。IDYは回線状態の監視、経路選択、切替後の疎通確認、復旧判定までを一つの通信制御として設計しています。

3SIM3 REGISTRATION / 2 ACTIVE

端末単体の自動復旧を試みても回復しない場合や、RSRPが設定した閾値を下回った場合などに、冗長化の切り替えシーケンスを起動します。使用中の経路を復旧する制御と、別の通信経路を選ぶ制御を組み合わせて、通信の継続に備えます。

ACTIVEREGISTERED / STANDBYNOT REGISTERED
3GPP REL.16 CLASS

iR800B-102 + iS201B

3 SIM / 2 REG / 2 ACTIVE
iR800B-102iR800B-102
USB 3.2
iS201BiS201B
SIM A / INTERNALREGISTEREDACTIVE
SIM B / INTERNALNOT REGISTERED—
SIM C / USB PATHREGISTEREDACTIVE

2本の通信経路をActiveで運用できます。内蔵SIM Bへ切り替える際は基地局への登録処理が必要となるため、登録済み待機構成より切替時間を要します。

3GPP REL.17 CLASS

iR800B-107 + iS201B

3 SIM / 3 REG / 2 ACTIVE
iR800B-107iR800B-107
USB 3.2
iS201BiS201B
SIM A / INTERNALREGISTEREDACTIVE
SIM B / INTERNALREGISTEREDSTANDBY
SIM C / USB PATHREGISTEREDACTIVE

3回線を基地局登録状態で維持し、2本をActive、1本をStandbyとして運用できます。待機回線を登録済みに保つことで、再登録を伴う構成より切替開始までの処理を短縮します。

FAILURE DETECTION TO SERVICE RECOVERY

切り替えるだけでなく、通信が戻ったことまで確認する。

01状態監視疎通・品質・回線状態を継続監視
02障害判定瞬断と継続障害を判別
03経路選択登録・Active状態から切替先を決定
04切替実行ルーティングと通信経路を更新
05疎通確認切替先でEnd-to-End通信を確認
06復旧制御復旧回線の監視と戻し条件を管理
REGISTRATION登録済み待機は、切替準備ができている。
ACTIVE LINKS2 Activeは、独立した2本のWAN経路。
CONTROL POLICY切替条件と戻し条件を、運用に合わせて設計。

「2 Active」は、独立した2本のWAN回線を同時に利用できる構成です。回線の登録状態、キャリア、検出条件、ルーティングと、アプリケーションの再送・セッションを合わせて設計し、切替時間と通信継続性を評価します。帯域合成や無瞬断切替は、用途に応じたシステム構成・制御として検討します。

11 / REGIONAL BWA INTEROPERABILITY

地域BWAを、全国のCATV通信基盤へ。地域BWAを、全国のCATV通信基盤へ。

多摩ケーブルネットワーク株式会社の協力のもと、同社の地域BWA SIMを使用し、IDYのLTEルーター、5G／LTEゲートウェイ、5G USBモデムによる接続・通信動作を評価しました。CATV事業者間の地域BWAローミング基盤を前提に、全国展開を見据えた接続互換性を確認しています。

10構成接続・通信動作を確認
REGIONAL BWAB41LTE / TDD
SIM / NETWORK多摩ケーブルネットワーク株式会社
INTEROPERABILITY接続・通信動作
DEPLOYMENT全国展開を見据えた互換性
製品区分型式確認結果
LTEルーターiR720B-LTE6動作確認済
LTEルーターiR721B-LTE4動作確認済
LTEルーターiR721B-LTE12動作確認済
5G／LTEルーターiR730B-001 / -002 / -101 / -102動作確認済
5G／LTEゲートウェイiR800B-102動作確認済
5G／LTE USBモデムiS201B-101 / -102動作確認済
参考iR700B-LTE4TDD非対応
参考iR700B-WM2Pローミング設定が必要

確認内容：地域BWA Band 41への接続および通信動作。実際の利用には、各事業者のSIM契約、APN、認証・ローミング設定など、提供条件に応じた設定が必要です。

15 / ENGINEERING EVIDENCE

仕様書ではなく、設計と実測で示す。仕様書ではなく、設計と実測で示す。

公開可能な範囲で、共同開発や検証から得た技術的な事実を紹介します。企業名や案件固有の情報ではなく、IDYが担当した設計領域と確認結果に焦点を当てています。

01
60GHz / MULTI-RAT / TELEOPERATION

60GHz無線と5Gを組み合わせた低遅延エッジ設計

遠隔操作システム向けに、60GHz無線をiR800Bへ統合。高精細映像・音声、操作データ、時刻同期を一つの通信構成で扱い、低遅延と低ジッターを重視した無線経路を設計しました。

  • 60GHz、5G、Wi-Fiを扱うMulti-RAT構成
  • 映像・音声と操作通信を分けて評価
  • エッジゲートウェイとして製品へ統合
02
LOCAL 5G / n79 / LATENCY ANALYSIS

基地局から端末、オーバーレイまで遅延を分解

n79・100MHzのローカル5G環境で、iR800BとL2オーバーレイを含む経路を測定。5G区間は平均7.5〜7.7ms、End-to-Endは平均9.3〜9.6msで、端末転送とオーバーレイの上乗せを約2msまで切り分けました。

  • 100Mbps負荷まで下りパケットロス0%
  • 基地局側の変調制限と端末性能を切り分け
  • 容量超過時のバッファ膨張を定量化
03
MOBILITY / PRIVATE 5G / UE CONTROL

移動体で使うローカル5Gを端末側から制御

高速移動体の試験設備を想定し、免許エリアと複数セルを識別して端末の送信を制御する機能を検討。通信経路だけでなく、法令条件、セル選択、運用監視を製品機能へ落とし込む設計です。

  • PLMN、Band、ARFCN、複数PCIによる接続制御
  • 複数LAN、GRE、ACL、MTUを含むルータ高度化
  • PCI、RSRP、SINRなどの運用可視化
  • 3GPP Rel.16 CAGを含む閉域接続制御の検討

各事例では、試験構成・設定・無線環境と実測結果を対応付けて評価しています。お客様の用途に合わせた構成と評価項目を、開発・導入の検討に活かします。