はじめに
NGN（Next Generation Network、次世代ネットワーク）とは、固定通信と移動通信を統合し、音声、データ通信、ストリーミング放送を一体化した「トリプルプレイ」と呼ばれるマルチメディアサービスを実現する次世代の通信インフラです。
この技術の基盤となるのは、インターネットプロトコル（IP）を用いたパケット交換技術であり、従来の回線交換型通信網に代わる革新的な通信基盤として注目されています。
NGNの重要性は、通信サービスの統合と柔軟性にあります。
従来、電話、インターネット、テレビ放送などは、それぞれ独立した専用ネットワークによって提供されていました。
これに対して、NGNはこれらのサービスを1つのネットワーク上で効率的に提供することを目指しています。
例えば、音声通話（VoIP）、高速インターネットアクセス、動画ストリーミングといった異なる種類の通信を、単一のインフラ上でシームレスに統合することが可能です。
これにより、通信事業者は設備コストを削減しつつ、利用者に対してより多様で高品質なサービスを提供できるようになります。
さらに、NGNは、QoS（Quality of Service、サービス品質保証）を実現する技術を備えており、リアルタイム性が求められる音声通話や動画ストリーミングにおいても、安定した通信品質を確保することができます。
これにより、利用者は従来以上に快適な通信体験を享受できるだけでなく、企業は高信頼性を要求される業務用途でもNGNを活用できるようになります。
また、NGNは「FMC（Fixed Mobile Convergence、固定・移動体通信の融合）」を実現する技術としても注目されています。
これにより、固定回線と移動通信の区別を意識することなく、どこでも同じ品質のサービスを利用できる環境が整います。
例えば、自宅で利用している高速インターネット回線の品質を、そのまま外出先でも維持することが可能になります。
これにより、現代の多様なライフスタイルやビジネスニーズに応じた柔軟な通信環境が提供されるのです。
総じて、NGNは次世代の通信基盤として、私たちの生活やビジネスに大きな変革をもたらす可能性を秘めています。
その革新性と多様性により、通信の枠を超えた新たなサービスやビジネスモデルの創出が期待されています。
次章以降では、NGNの背景や特徴、具体的な構成要素について詳しく解説していきます。
NGNの背景
NGN（次世代ネットワーク）の誕生には、通信技術の進化と社会的な通信需要の変化が密接に関連しています。
この章では、電話網からインターネットへの移行、回線交換とパケット交換の違い、そしてデータ通信需要の増加と音声通信の変化について、プロの視点で詳細に解説します。
これにより、NGNがどのような背景のもとで発展してきたのかを明確に理解することができます。
電話網からインターネットへの移行
1876年にグラハム・ベルが発明した電話機は、通信の歴史を大きく変え、電話網は音声通信の主流として発展してきました。
しかし、20世紀後半にインターネットが登場すると、通信の在り方は急速に変化しました。
従来の電話網は専用の回線を使用して音声を伝送する回線交換方式を採用していましたが、インターネットはパケット交換方式を採用し、データ通信を効率化しました。
この技術的変革により、インターネットは通信の主役として台頭し、従来の電話網はその地位を徐々に失うことになりました。
回線交換とパケット交換の違い
電話網における回線交換方式は、通信の開始から終了まで専用の回線を占有する仕組みです。
これにより、安定した音声品質が保証される一方で、回線の利用効率が低くなるという課題がありました。
これに対して、パケット交換方式では、データを小さなパケットに分割し、ネットワーク上で最適な経路を選んで伝送します。
この方式は、回線を効率的に利用できるだけでなく、複数の通信を同時に処理することが可能で、インターネットの普及を支える基盤技術となりました。
さらに、回線交換が音声通信を目的としていたのに対し、パケット交換はデータ通信に特化しており、動画や画像といった多様な形式の情報を扱える点でも優れています。
データ通信需要の増加と音声通信の変化
2000年代初頭まで、音声通信は通信需要の中心を占めていました。
しかし、インターネットの普及とともに、電子メールやウェブ閲覧といったデータ通信の需要が急増し、音声通信のトラフィックは減少の一途をたどりました。
特に、スマートフォンの普及に伴い、動画ストリーミングやクラウドサービスといった高帯域幅を必要とするデータ通信が主流となりました。
これにより、通信インフラの効率化が求められ、音声通信もインターネットを介したVoIP（Voice over IP）へとシフトしていきました。
このように、通信需要の変化はNGNの開発を促進し、音声通信とデータ通信を統合する新たなネットワークの必要性が高まったのです。
NGNは、これらの背景を踏まえた技術革新の結晶であり、通信サービスのさらなる発展を可能にするインフラとして注目されています。
NGNの定義と目的
次世代ネットワーク（NGN）は、通信技術の進化によって生まれた新しいネットワークの形態です。
その目的は、従来の専用ネットワークに依存する通信サービスを統合し、効率的で柔軟な通信環境を提供することにあります。
ここでは、NGNの定義とその目的について、具体的に解説していきます。
ITU-TによるNGNの定義
国際電気通信連合（ITU-T）は、NGNを「パケットベースのネットワーク」と定義しています。
このネットワークは、音声通信やデータ通信、ストリーミング放送といった多様なサービスを提供し、サービス関連機能が基盤となるトランスポート技術から独立している点が特徴です。
具体的には、複数のブロードバンド技術とQoS（サービス品質保証）を活用し、利用者が異なるサービスプロバイダへ自由にアクセスできる仕組みを実現しています。
また、NGNは、利用者が一貫した通信サービスをどこでも利用できる「ユビキタス環境」を提供することを目指しています。
この定義は、NGNが単なる通信技術ではなく、包括的な通信基盤であることを示しています。
トリプルプレイ（電話、データ通信、ストリーミング）の実現
NGNの主要な目的の1つが、トリプルプレイを実現することです。
トリプルプレイとは、電話（音声通信）、データ通信（インターネット）、ストリーミング放送（動画配信）を1つのネットワークで統合的に提供するサービスを指します。
これにより、利用者は1つの契約で複数の通信サービスを効率的に利用でき、通信事業者は運用コストを削減しながら収益を拡大することが可能になります。
例えば、NGNでは、家庭内の光ファイバ回線を通じて高速インターネット、IP電話、IPTV（インターネットプロトコルテレビ）を提供することが可能です。
この統合により、利用者の利便性が向上し、通信事業者間の競争力が強化されることが期待されています。
FMC（固定・移動体通信の統合）の役割
FMC（Fixed Mobile Convergence）は、NGNにおけるもう1つの重要な目的です。
これは、固定通信と移動通信を1つのネットワーク上でシームレスに統合する技術を指します。
従来、固定回線と移動通信は別々のネットワークで運用されており、それぞれ異なる技術や設備が必要でした。
しかし、NGNはこれらを統一し、利用者が固定通信と移動通信の違いを意識することなく、どこでも同じサービスを利用できる環境を提供します。
例えば、自宅で利用しているWi-Fi接続を、そのまま外出先でもスムーズに切り替えることが可能になるなど、利便性が大幅に向上します。
また、通信事業者にとっては、運用効率の向上や新たなサービス展開の可能性が広がるため、競争力の強化にもつながります。
総括すると、NGNの定義と目的は、効率性、利便性、柔軟性を高めた通信サービスを実現することにあります。
ITU-Tの定義を基にしたNGNの設計思想は、通信の枠を超えた新しい可能性を提供し、私たちの生活やビジネスに大きな影響を与えることが期待されています。
NGNの特徴
次世代ネットワーク（NGN）は、従来の通信技術と比べて革新的な特徴を持ち、多様な通信サービスを効率的に統合することを可能にしています。
ここでは、NGNを支える主要な技術と、その特徴について詳しく解説します。
特に、IPネットワークとSIPプロトコルの採用、QoS（品質保証）によるリアルタイム通信の実現、IMS（IPマルチメディアサブシステム）の基盤利用という3つの重要なポイントに焦点を当てます。
IPネットワークとSIPプロトコルの採用
NGNの根幹をなす技術は、インターネットプロトコル（IP）を基盤としたネットワーク構造です。
従来の電話網では音声通信のために回線交換が採用されていましたが、NGNはすべての通信をパケットベースで処理します。
これにより、音声、データ、動画などの異なる形式の通信を1つのネットワークで統合的に提供することが可能になります。
さらに、通信プロトコルとして採用されているSIP（Session Initiation Protocol）は、リアルタイム通信のセッション管理を効率的に行います。
これにより、音声通話やビデオ会議、メッセージングなどの複雑な通信サービスを容易に実現できます。
SIPの柔軟性と標準化により、異なる通信事業者間の相互接続や新しいサービスの迅速な導入が可能になっています。
QoS（品質保証）とリアルタイム通信の両立
NGNは、QoS（Quality of Service）を実現することで、リアルタイム性が求められる通信サービスを高品質で提供します。
QoSとは、ネットワーク内のトラフィックを制御し、優先度の高いデータ（例：音声や動画）を優先的に伝送する仕組みです。
これにより、音声通話や動画ストリーミングの遅延や途切れを最小限に抑え、安定した通信品質を保証します。
また、NGNは帯域幅の効率的な割り当てを可能にするため、通信事業者にとっても運用コストの削減とサービス品質の向上が実現できます。
リアルタイム通信と非リアルタイム通信を同一のネットワーク上で共存させることで、従来の専用回線に依存しない柔軟な通信環境が提供されます。
IMS（IPマルチメディアサブシステム）の基盤利用
IMS（IP Multimedia Subsystem）は、NGNのアーキテクチャにおいて重要な役割を果たします。
これは、IPベースのマルチメディアサービスを提供するための標準化されたプラットフォームであり、欧州電気通信標準化機構（ETSI）と3GPPによって定義されています。
IMSは、音声、データ、動画などの異なるサービスを統一的に管理・提供することを可能にし、新しいアプリケーションの迅速な開発や導入を支援します。
IMSの最大の利点は、そのモジュール化された構造にあり、柔軟性とスケーラビリティに優れています。
これにより、通信事業者は市場の変化に迅速に対応し、利用者に対して新しい価値を提供することができます。
また、IMSはSIPプロトコルを使用しているため、相互運用性が高く、異なるネットワークやデバイス間でのシームレスな通信を実現します。
これらの特徴は、NGNが単なる技術革新にとどまらず、私たちの生活やビジネスをより便利で効率的なものに変える可能性を持つことを示しています。
IPネットワーク、QoS、IMSといった要素の相互作用により、NGNは次世代の通信インフラとしてますます重要性を増しています。
NGNの構成要素
次世代ネットワーク（NGN）の成功は、その高度に設計された構成要素に依存しています。
NGNは、ネットワークを効率的かつ柔軟に運用するために、役割ごとに分割された複数の層と機能で構成されています。
ここでは、トランスポート・ストラタムとサービス・ストラタムの役割、認証機能や資源管理機能の詳細、そしてエンドユーザ機能と他ネットワークとの接続について詳しく解説します。
トランスポート・ストラタムとサービス・ストラタムの役割
NGNは、ネットワークを効率的に管理・運用するために、主にトランスポート・ストラタムとサービス・ストラタムという2つの主要な層で構成されています。
トランスポート・ストラタムは、データの転送を担うネットワークの基盤部分であり、パケット転送機能や帯域幅管理を実現します。
この層は、通信が途切れることなく確実に行われることを保証するための役割を果たします。
一方、サービス・ストラタムは、トランスポート・ストラタムを制御し、ユーザに対して各種サービスを提供します。
サービス・ストラタムは、SIPサーバを用いてコネクション設定や帯域管理を行い、アプリケーションサーバを通じて付加価値サービスを実現します。
これらの層が相互に連携することで、NGNは高品質で柔軟な通信サービスを提供します。
認証機能や資源管理機能の詳細
NGNでは、セキュリティと効率性を確保するために、認証機能と資源管理機能が重要な役割を果たします。
認証機能（ネットワーク・アタッチメント制御機能、NACF）は、端末がネットワークに接続する際に、ユーザの認証やIPアドレスの払い出しなどを行います。
これにより、不正アクセスを防止し、セキュリティを強化します。
資源管理機能（資源アドミッション制御機能、RACF）は、QoSを保証するための通信資源の管理を行います。
例えば、高帯域幅を必要とする動画ストリーミングやリアルタイム通信のトラフィックを優先的に処理し、通信品質を保つ役割を担います。
これらの機能により、NGNはセキュアで効率的な通信環境を提供します。
エンドユーザ機能と他ネットワークとの接続
NGNは、エンドユーザ機能と他ネットワークとの接続においても柔軟な設計がなされています。
エンドユーザ機能（End User Functions, EUF）は、カスタマの端末やネットワーク機器に関連し、利用者がNGNのサービスを利用するためのインターフェースを提供します。
例えば、家庭内に設置されるONU（光回線終端装置）は、エンドユーザと光ファイバネットワークを接続する役割を果たします。
また、NGNは他のネットワーク（PSTN、ISDN、インターネットなど）との接続をサポートしており、既存の通信サービスとの互換性を維持します。
これにより、利用者は異なるネットワーク間でシームレスな通信を行うことが可能です。
さらに、NGNはサードパーティアプリケーションの統合にも対応しており、新しいサービスやアプリケーションを容易に追加することができます。
これらの構成要素は、NGNが高品質かつ柔軟な通信インフラを実現するための基盤を提供しています。
トランスポート・ストラタムとサービス・ストラタムの協調、認証と資源管理の堅牢性、そしてエンドユーザとのインターフェースの柔軟性が、NGNを次世代通信技術の中核に位置付けています。
標準化と導入事例
次世代ネットワーク（NGN）の発展は、国際的な標準化機関や各国の通信事業者による導入事例を通じて加速してきました。
NGNが世界的に広がる中、ITU-T、ETSI、3GPPなどの標準化団体が果たした役割は非常に重要です。
また、日本をはじめとする各国での具体的な導入事例と商用サービスへの展開が、NGNの可能性を実証しています。
以下に詳細を解説します。
ITU-T、ETSI、3GPPによる標準化の取り組み
NGNの国際標準化は、主にITU-T（国際電気通信連合）、ETSI（欧州電気通信標準化機構）、3GPP（第3世代移動通信システムパートナーシッププロジェクト）によって推進されてきました。
ITU-Tは、1996年から「グローバル情報インフラ（GII）」の研究を進め、これを発展させてNGNの標準化を進めました。
特に、トランスポート層とサービス層を分離するアーキテクチャの設計や、QoS（サービス品質保証）の技術仕様を策定することで、NGNの基盤を築きました。
ETSIはヨーロッパ地域を中心に活動し、TISPAN（Telecoms & Internet converged Services & Protocols for Advanced Networks）プロジェクトを通じてNGNの標準化を主導しました。
さらに、3GPPはIMS（IPマルチメディアサブシステム）の標準化を行い、移動通信ネットワークでのNGN実現を支援しました。
これらの取り組みにより、NGNの国際的な互換性と技術の普及が確立されました。
各国での導入事例（日本、イギリス、韓国など）
NGNは各国で異なる形で導入されており、地域ごとのニーズに応じて発展しています。
日本では、NTTグループがNGNの商用展開を進め、2008年には「フレッツ光ネクスト」として商用サービスを開始しました。
このサービスでは、光ファイバを用いた高速インターネット接続とIP電話、映像配信サービスを統合的に提供しています。
イギリスでは、ブリティッシュ・テレコムが「21CN（21st Century Network）」プロジェクトを通じてNGNの導入を進め、IP網への移行を開始しました。
また、韓国では、韓国通信（KT）が2010年を目標にIP化を推進し、高速ブロードバンドサービスを提供する基盤を整備しました。
これらの導入事例は、NGNが通信インフラとしてどのように社会に貢献するかを具体的に示しています。
商用サービスへの展開（例：フレッツ光ネクスト）
商用サービスとしてのNGNの展開は、通信事業者にとって重要な収益源となっています。
日本のNTTグループが提供する「フレッツ光ネクスト」はその代表的な例です。
このサービスでは、家庭や企業向けに光ファイバを用いた高速インターネット接続を提供し、IP電話や動画配信といった付加価値サービスを統合しています。
また、QoS機能を活用することで、リアルタイム通信やストリーミングサービスの品質を保証しています。
さらに、フレッツ光ネクストは地方への展開を進めることで、デジタル格差の解消にも貢献しています。
商用サービスの成功は、NGNが実用的な技術であることを証明し、多くの通信事業者が同様のサービスを模索するきっかけとなりました。
標準化と各国での導入事例、そして商用サービスの展開は、NGNが通信業界の未来を形作る重要な要素であることを示しています。
これらの取り組みを通じて、NGNは単なる技術革新にとどまらず、社会全体に大きな影響を与える可能性を秘めています。
シミュレーション・サービスとエミュレーション・サービス
次世代ネットワーク（NGN）では、利用者の多様なニーズに応えるために、シミュレーション・サービスとエミュレーション・サービスという2つのサービスモデルが提供されています。
これらは、それぞれ異なる特性を持ち、新しいサービスの提供や従来サービスの維持に役立っています。
以下では、これらのモデルの比較や利用者への影響について詳しく解説します。
2つのサービスモデルの比較
シミュレーション・サービスとエミュレーション・サービスは、その構造と提供方法において大きな違いがあります。
シミュレーション・サービスは、利用者にIPネットワークインターフェースを提供し、利用者が新しい機器や変換装置を用いることを前提としています。
これにより、新しい通信技術に基づくサービスを容易に導入できる柔軟性があります。
一方、エミュレーション・サービスは、通信事業者側で内部機器をIP対応に変更するのみで、利用者には従来と同じインターフェースが提供されます。
これにより、利用者が既存の機器をそのまま使用できるため、変更への負担が少なくなります。
新サービス提供と旧サービス維持の違い
シミュレーション・サービスは、新規サービスの提供に特化しています。
例えば、IP電話や動画ストリーミングといった新しい通信手段を簡単に導入することが可能です。
このモデルでは、利用者が新しい機器を導入することで、従来のサービスよりも高度な機能を利用できるようになります。
一方、エミュレーション・サービスは、従来サービスの維持を重視しています。
例えば、古い固定電話回線をそのまま利用することが可能であり、特に高齢者やIT機器に不慣れなユーザに適した選択肢です。
これにより、新しい通信技術への移行がスムーズに行われるだけでなく、従来のサービス利用者への影響を最小限に抑えられます。
利用者への影響と選択肢
これら2つのサービスモデルは、利用者に異なる影響を与えます。
シミュレーション・サービスは、新しいサービスを導入する利用者にとって利便性が高い反面、機器の買い替えや設定変更が必要になるため、初期投資が発生します。
一方、エミュレーション・サービスは、既存の機器をそのまま利用できるため、コストや手間を抑えることが可能です。
利用者は、最新技術を活用したサービスを選ぶか、既存の通信環境を維持するか、ライフスタイルや予算に応じて選択することが求められます。
また、通信事業者側にとっても、両モデルを併用することで、さまざまな利用者層に対応することが可能となり、サービスの柔軟性と競争力が向上します。
シミュレーション・サービスとエミュレーション・サービスは、NGNの柔軟性を象徴する重要な要素です。
新サービスの導入を推進するシミュレーション・サービスと、既存サービスの維持を可能にするエミュレーション・サービスは、互いに補完し合いながら、利用者に多様な選択肢を提供しています。
これにより、NGNはより広範なニーズに応える通信インフラとしての役割を果たしています。
NGNの今後の展望
次世代ネットワーク（NGN）は、これまで通信技術の進化を支え、多様なサービスを提供してきましたが、その発展はまだ途上にあります。
さらなる技術革新と利用者ニーズへの対応に向けて、いくつかの課題と展望が浮き彫りになっています。
ここでは、NGNの進化に向けた課題、5Gや次世代技術との関連性、そしてグローバルな統合通信基盤としての可能性について詳しく解説します。
さらなる進化に向けた課題
NGNがその潜在能力を最大限に発揮するためには、いくつかの課題に取り組む必要があります。
まず、QoS（サービス品質保証）のさらなる向上が求められます。
特に、リアルタイム通信や高帯域幅を必要とするアプリケーションにおいて、遅延や通信の途切れを完全に排除する技術の進化が必要です。
また、セキュリティ面でも、増加するサイバー脅威に対応するための強固な認証・暗号化技術が重要です。
さらに、通信インフラの運用コストを削減しつつ、効率的なリソース管理を実現することも課題の一つです。
これにより、通信事業者はより持続可能なビジネスモデルを構築できるでしょう。
5Gや次世代技術との関係性
NGNと次世代技術との融合は、通信業界の進化において欠かせない要素です。
特に、5G（第5世代移動通信システム）は、NGNの進化を加速させる鍵となります。
5Gは、超高速通信、超低遅延、そして大規模接続を実現するため、NGNの既存インフラを補完し、新しいサービスを可能にします。
例えば、自動運転車、スマートシティ、IoT（モノのインターネット）といった応用分野では、NGNと5Gの連携が重要な役割を果たします。
また、クラウドコンピューティングやAI技術とも密接に連携することで、より高度なデータ処理やリアルタイム分析が可能になります。
これにより、NGNは次世代通信インフラの中心的存在としての地位を確立するでしょう。
グローバルな統合通信基盤としての可能性
NGNの最も注目すべき展望は、グローバルな統合通信基盤としての役割です。
現代社会では、国境を超えた通信やデータ共有の需要が増加しており、NGNはその要請に応える技術基盤として期待されています。
例えば、多国間の通信事業者がNGNを採用することで、異なるネットワーク間のシームレスな接続が可能になり、利用者に一貫したサービスを提供できます。
また、途上国や通信インフラが未整備な地域においても、NGNの技術を導入することで、デジタル格差の解消に貢献できる可能性があります。
さらに、国際的な標準化の進展により、NGNの相互運用性が向上し、グローバル市場での競争力が強化されるでしょう。
総じて、NGNの今後の展望は明るいと言えます。
技術的な課題に対応しつつ、次世代技術との統合を進めることで、NGNは通信業界の未来を形作る基盤となるでしょう。
また、グローバルな視点から見ても、NGNは社会全体に大きな価値を提供し、持続可能な発展に寄与する重要な役割を果たすと期待されています。
まとめ
次世代ネットワーク（NGN）は、従来の通信インフラを大きく進化させ、多様なサービスを統合的に提供する新しい通信基盤です。
その革新性は、電話、データ通信、ストリーミング放送を1つのネットワークで提供するトリプルプレイや、固定・移動体通信を統合するFMC（Fixed Mobile Convergence）の実現に象徴されています。
また、QoS（サービス品質保証）やIMS（IPマルチメディアサブシステム）などの技術により、高品質で柔軟な通信サービスが可能になっています。
NGNの発展には、ITU-T、ETSI、3GPPなどの標準化機関が重要な役割を果たし、各国での導入事例を通じてその有効性が実証されてきました。
日本の「フレッツ光ネクスト」をはじめとする商用サービスは、NGNの可能性を広げ、多くの利用者に利便性を提供しています。
さらに、シミュレーション・サービスとエミュレーション・サービスの2つのモデルを通じて、新旧サービスを柔軟に選択できる環境が整っています。
今後の課題としては、さらなるQoSの向上やセキュリティの強化が挙げられます。
加えて、5GやIoT、AIなどの次世代技術との融合が、NGNの進化を加速させるでしょう。
グローバルな統合通信基盤としてのNGNは、国境を超えたシームレスな通信やデジタル格差の解消に貢献する可能性を秘めています。
総じて、NGNは通信業界だけでなく、私たちの生活や社会全体に大きな影響を与える重要なインフラとしての地位を確立しつつあります。
その進化を見守り、利用することで、より便利で豊かな未来を築いていくことが期待されます。