NTTドコモの5Gサービスを試す、実測で1Gbps超も

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NTT DOCOMOは2020年3月25日に第5世代移動通信システム(5G)のNR方式に準拠した5Gの提供を開始した。

日本で初めてNR方式に準拠したサービスを商用化した移動体通信事業者(MNO)となった。

商用化当日の2020年3月25日に韓国のSamsung Electronics (サムスン電子)製のスマートフォン「Galaxy S20 5G SC-51A」を購入およびXiから5Gに契約変更を行い、同日より数日にわたりNTT DOCOMOが提供する5Gを検証することとした。

なお、京滋奈エリアで最も営業開始時刻が早い店舗で1番目に手続きを行い、2020年3月25日の時点で開局した京滋奈エリアのすべてのNR方式の基地局で5Gを試した。

まず最初に5Gの簡潔な感想を述べておくと、NR方式に接続すれば超高速通信を試せるが、エリアは極めて限定的で不安定な印象を受けたというのが率直な感想である。

NTT DOCOMOを含めてNR方式の導入当初はLTE方式と連携して動作するノンスタンドアローン(NSA)構成のOption 3で運用しており、NR方式に接続するためにはLTE方式への常時接続が必要となる。

この常時接続するLTE方式をeLTE方式と呼ぶ場合があり、以下からはeLTE方式と表記する。

NSA構成ではNR方式とeLTE方式の同時通信を実現するE-UTRA-NRデュアルコネクティビティ(EN-DC)技術を実装し、NR方式とeLTE方式の同時通信によりNR方式を利用できるため、5Gの通信速度としては同時通信時の理論値が公表されている。

2020年3月25日の時点では下り最大3.4Gbps/上り最大182Mbpsで5Gを提供するが、このうち下りは1.7GbpsがNR方式、1.7GbpsがeLTE方式である。

したがって、最大で50%はeLTE方式、すなわち従来のLTE方式の通信速度であり、高トラヒックエリアなどLTE方式が混雑する場所ではNR方式とeLTE方式を組み合わせた5Gの通信速度もあまり出ない。

滋賀県大津市と京都府相楽郡では実測で下り1Gbps超を記録したが、いずれもLTE方式は混雑していないと思われる環境であった。

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NTT DOCOMOの5Gで下り1Gbps超を記録

また、eLTE方式のキャリアアグリゲーション(CA)、256QAM、4×4 MIMOなど高度化技術の実装状況に応じて5Gの理論値が変動してくる。

大津市で下り1Gbps超を記録したときのEN-DCの組み合わせは下りがDC_1A-21A-42C_n79A、上りがDC_1A_n79Aで、変調方式やMIMOを踏まえると理論値は下り最大2.3Gbps/上り最大163Mbpsとなる。

下り最大3.4GbpsはEN-DCの組み合わせがDC_1A-3A-42D_n78AまたはDC_1A-3A-42D_n79Aで実現するが、そもそもB3は近畿、関東、東海の東名阪エリア限定で、NTT DOCOMOが運用するB42の4搬送波のうち追加割当分の低い2搬送波は極めて限定的であるため、B3や追加割当分のB42を使用する下り最大3.4Gbpsのエリアはごく僅かと考えられる。

参考までに、筆者が京滋奈エリアで確認できたEN-DCの組み合わせはDC_1A-3A-42C_n78A、DC_3A-21A-42C_n78A、DC_1A-3A-21A-42C_n78A、DC_1A-19A-21A-42C_n78A、DC_1A_n79A、DC_1A-3A_n79A、DC_1A-3A-19A_n79A、DC_1A-19A-21A_n79A、DC_1A-21A-42C_n79A、DC_1A-3A-21A-42C_n79A、DC_1A-19A-21A-42C_n79Aである。

NR方式は超高速大容量(eMBB)、高信頼低遅延(URLLC)、多数同時接続(mMTC)を実現するべく標準化団体の3GPP (3rd Generation Partnership Project)で標準化が行われているが、導入当初はeMBBのみ実装しているため、NTT DOCOMOの5Gで超高速通信を体験できた点は悪くない。

NTT DOCOMOが5Gを商用化した時点でNR方式の無線装置はFUJITSU (富士通)とNEC Corporation (日本電気)が供給している。

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NEC Corporation製のアンテナ一体型無線装置

基地局ベンダはいずれも日本企業であるが、基地局の完成度は高くない模様で、調整中のため通信速度が出にくい基地局も存在した。

NR方式の信号強度が良好な場所で大容量のデータ通信を継続しても、しばらくEN-DCがアクティブにならない事象やEN-DCがアクティブな状態からNR方式が外れてしばらく復帰しない事象がしばしば見られ、不安定な印象が拭えなかった。

設置場所が異なるため一概には比較できないが、どちらかというとNEC Corporation製の無線機の方が通信速度は出やすい印象を受けた。

アンテナピクトの表示規則は日本の移動体通信事業者の間で統一した基準を採用している。

総務省(Ministry of Internal Affairs and Communications：MIC)が公開した情報から待受時はeLTE方式で5G表示、通信時はeLTE方式で4G/4G+表示、NR方式で5G表示となることが分かっている。

したがって、5G表示でも必ずしもNR方式に接続されているとは限らない。

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5G表示のGalaxy S20 5G SC-51A

NTT DOCOMOでは5Gに対応した機種は4G表示を採用しておらず、eLTE方式で通信時は本来ならばすべて4G+表示となる。

表示規則は事前に承知していたが、データ通信中にEN-DCがアクティブな状態からNR方式が外れてもしばらくは5G表示から4G+表示に切り替わらず、実際はeLTE方式のみで通信しているにもかかわらず、5G表示が続く事象がしばしば見られた。

NR方式で通信していないにもかかわらず、5G表示が続く点は少し許容し難い。

5Gのエリアを広く見せることはできるが、LTE方式と変わらない通信速度では5Gはこの程度かと落胆させる可能性もあるのではないかと感じた。

NR方式の周波数はNR Bandとして定義されており、商用化の時点でNTT DOCOMOが導入したNR BandはFR1のn78およびn79で、将来的にFR2のn257も導入する計画である。

筆者が試した京都府京都市の2ヶ所、相楽郡の3ヶ所はn78とn79を運用しており、京都府内の計5ヶ所のうちn78のみ接続を確認できた屋内の1ヶ所を除いて4ヶ所ではn78とn79への接続を確認できたが、基本的にn79に接続することが多い印象を受けた。

n78は衛星との干渉を考慮して出力が弱いためか、n79に接続することが多い可能性が推測できる。

また、大津市や奈良県奈良市では当初の計画を前倒しで開局しており、いずれもNTT DOCOMOが公開した2020年3月末時点の5Gのエリアに含まれていないが、n79のみを運用している。

n78の周波数範囲を含めた3.4～3.7GHz帯は干渉検討に数ヶ月を要する模様で、それが不要なn79は迅速に展開できるため前倒しで開局できた可能性がある。

5Gの商用化の当初はエリアが極めて限定的であるが、NTT DOCOMOはn79が5Gを展開するうえで強みになると思われ、それを生かしてエリアの拡大を図ってほしい。

場所を選べば1Gbps超の超高速通信を体験できる5Gであるが、そもそも5Gのエリアが限定的なうえに、5Gのエリアでも容易に超高速通信を体験できるわけではない。

特に場所を選ばない限り、あまり期待せず通信速度は数百Mbps程度と考えておいた方が無難である。

筆者は日本より先に外国で商用化された5Gを試したが、それと比べてもNTT DOCOMOの5Gは不安定な印象を受けた。

相楽郡では商用レベルとは言い難い不安定な基地局もあり、設置場所の施設管理者によると商用化の翌日にNTT DOCOMOの担当者が訪問するという。

担当者が訪問して検証や調整を行う可能性があり、これからの改善に期待したい。

なお、NTT DOCOMOでは5G契約に加入すれば、NTT DOCOMO以外から調達した機種でも機種側に問題がなければNTT DOCOMOのNR方式に接続できる。