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

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%

この試験では、基地局側で約30Mbpsに制限した上り経路が容量境界に達すると、キュー滞留によりRTTと損失が増加しました。これは当該設定における観測結果であり、iR800B-102の上り性能上限を示すものではありません。

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。速度は実効受信速度です。単一条件の測定例であり、速度・遅延の保証値ではありません。

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。

10 / MULTI-SIM & RECOVERY CONTROL

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
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2本のWAN回線を同時に利用可能な構成を示し、自動的な帯域合成やすべてのアプリケーションにおける無瞬断切替を意味するものではありません。実際の切替時間と通信継続性は、登録状態、キャリア、検出条件、ルーティング、上位アプリケーションの再送・セッション設計によって変わります。

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。

多摩ケーブルテレビネットワークの協力のもと、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多摩ケーブルテレビネットワーク
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

※ 数値は特定の試験構成・設定・無線環境における測定結果です。製品単体またはすべての環境で同一性能を保証するものではありません。