5G通信やIoTの普及によって、都市部におけるデータ通信量は年々増加の一途をたどっています。こうした現代の通信ニーズに応える形で、都市圏ネットワーク（Metropolitan Area Network：MAN）が再び注目を集めています。
MANとは、都市全体をカバーする中規模のネットワークインフラを指し、家庭内やオフィス内で使われるLAN（ローカルエリアネットワーク）と、国や大陸をまたぐWAN（ワイドエリアネットワーク）の中間的な役割を担っています。
特に、5G時代における低遅延・高帯域のニーズに対応するには、MANのような通信インフラの整備が欠かせません。たとえば、スマートシティにおける監視カメラの高解像度映像伝送、自動運転車両のリアルタイムデータ共有、大規模オフィスのクラウド接続など、MANが活躍するシーンは枚挙に暇がありません。
このような背景のもと、本記事では「5G時代に必要なMANの仕組みと使い方まとめ」と題して、MANの定義から始まり、構成技術、利用モデル、導入時のポイント、そして未来予測に至るまでを徹底的に解説していきます。
なお、通信業界で使われる専門用語や略語についても、できる限り噛み砕いて説明することで、初心者から上級者まで役立つコンテンツになることを目指します。
ではまず、「メトロポリタンエリアネットワークとは何か」という基本から見ていきましょう。
メトロポリタンエリアネットワークとは何か
LAN・WANとの違いを明確に解説
メトロポリタンエリアネットワーク（MAN）は、その名の通り「都市規模」のネットワークを指します。言い換えると、LAN（ローカルエリアネットワーク）とWAN（ワイドエリアネットワーク）の中間に位置するネットワーク形態です。
たとえば、ある都市に複数拠点をもつ企業が、自社ビル間の通信を円滑に行うために敷設した光ファイバー網がMANの典型例です。
LANは社内や家庭内で構築され、通信距離は数十メートル〜数キロメートルと限定されます。一方、WANは国や大陸を超える大規模なネットワークで、インターネットもこのカテゴリに属します。
しかしながら、LANでは都市内の複数拠点間通信には不十分であり、WANではコストや管理性の面で非効率となります。そこで登場するのがMANです。
都市圏ネットワークという位置付けにあるMANは、都市内の施設・団体・企業間通信に特化しており、通信距離としてはおおよそ数キロ〜数十キロメートルが対象となります。
また、近年ではMANがWAN/LAN相互接続の“橋渡し役”としても重要視されており、特にバックボーンネットワークとして機能するケースが増えています。
要するに、LANはローカル、WANはグローバル、そしてMANは「都市規模の広域イーサネット（Wide Ethernet）」というわけです。
MANが誕生した背景と目的
MANの誕生は1980年代に遡ります。当時、都市内に複数拠点を持つ大学や行政機関が、効率よく情報共有をするための手段としてこのネットワーク概念が生まれました。
たとえば、アメリカの州立大学群がキャンパス間での研究データを高速でやり取りするために、独自のMANを構築した事例は有名です。
当時はLANが主流でしたが、LANでは都市全体をカバーすることは難しく、かといってWANは設計・運用が煩雑でコストも高いという課題がありました。
MANの目的は、都市圏内の複数地点を高い信頼性・速度・セキュリティでつなぐことで、業務やサービスの効率化を実現することでした。
特に、公共サービスや医療機関、教育機関において、都市内でのリアルタイム情報共有が求められていたため、MANはそのニーズを的確に満たすインフラとして発展していったのです。
その後、企業間の通信需要拡大、ブロードバンドの普及、5GやIoTの出現などにより、通信インフラとしてのMANの重要性はさらに増しています。
現代ネットワークにおける重要性
現代社会において、MANは単なる中間ネットワークという位置づけを超え、スマートシティや次世代都市インフラの根幹を支える基盤へと進化しています。
たとえば、東京都内の監視カメラネットワークや、渋滞情報のリアルタイム配信、高速バスの運行情報管理などには、必ずMANが絡んでいます。
さらに、企業側ではデータセンターと本社間のバックアップ回線や、災害時の事業継続計画（BCP）を支える冗長化（Redundancy）構成の一部としても活用されています。
近年、クラウドサービスへのトラフィックが急増していることから、インターネットと社内LANを直接接続するのではなく、まずMANを経由する構成が増えています。これにより、セキュリティ面でも帯域管理面でも優位性が得られるからです。
このように、MANは都市単位の通信を効率化し、各種サービスを高度化するための鍵となっているのです。
では、次にその構成技術とアーキテクチャに焦点を当てて解説していきます。
MANを構成する基本技術とアーキテクチャ
ファイバーベースMANの仕組み
メトロポリタンエリアネットワーク（MAN）の大半は、光ファイバー（Fiber Optic）をベースとした構成が主流です。これは、光ファイバーが持つ「大容量」「低遅延」「長距離通信」という特性が、都市規模のネットワークに最適だからです。
たとえば、東京都23区全体をカバーするMANを構築する場合、10Gbps〜100Gbpsといった高速通信が必要とされます。こうした大容量通信を実現できるのが光ファイバーです。
また、光ファイバーによるMANは「アクティブ光ネットワーク（AON）」と「パッシブ光ネットワーク（PON）」という2種類の方式に分類されます。AONはスイッチを介して双方向通信を行う方式、PONは分岐器を用いた一方向中心の方式です。
PON方式は電力消費が少ないため、公共施設やスマートグリッドに適しています。一方、AON方式はビジネス用途での高速通信に強く、大規模データセンター間接続に使われます。
このように、用途に応じた物理構成が柔軟に選択できるのがファイバーベースMANの大きな利点です。
リング型ネットワークの特徴
MANでは、リングトポロジー（Ring Topology）という構成がよく用いられます。リング型はその名の通り、ネットワーク全体が輪のように構成され、各拠点が連結される設計です。
たとえば、A→B→C→D→Aというように、複数拠点を円環状に接続し、障害発生時にも別ルートで通信を維持する設計が可能です。これが「冗長化」の典型です。
この構成では、通信がどこかの地点で途絶えても、逆方向から信号が届けられるため、回線障害の影響を最小限に抑えることができます。
たとえば、関西圏の鉄道会社が駅と駅を繋ぐ通信網にリング型MANを採用しており、ダイヤ情報や防災警報を止めることなく配信できる仕組みを構築しています。
リング型ネットワークは、通信インフラの信頼性向上と保守性の観点から、多くの都市ネットワークに導入されています。
伝送方式と主要プロトコル
MANにおけるデータの伝送方式として、代表的なのがSDH / SONET（同期デジタル階層／同期光ネットワーク）です。
SDH（ヨーロッパ・アジア）、SONET（北米）により標準化されており、どちらも光ファイバーをベースにした高速通信を実現する国際規格です。
たとえば、大手通信事業者が都市内のデータセンターを接続する際にSDHを利用することで、数十Gbpsクラスの安定した回線を構築しています。
また、最近ではイーサネットプロトコルが主流になりつつあり、「Metro Ethernet Forum（MEF）」が標準仕様を策定することで、相互運用性とサービス品質が保証されています。
さらに、WDM（波長分割多重）技術を活用することで、1本の光ファイバーに複数のチャンネルを同時に通すことが可能となり、MANの帯域幅を劇的に拡張できます。
このように、MANは伝送方式とプロトコルの組み合わせによって、高性能・高信頼性を両立しています。
次に、MANで使われる代表的な通信技術について詳しく見ていきましょう。
メトロネットワークで利用される主要技術
イーサネットMAN（Metro Ethernet）
近年、MANの構築において最も注目されているのがイーサネットMAN（Metro Ethernet）です。これは、オフィスや家庭内で一般的に使われるイーサネット技術を、都市圏ネットワークレベルにまで拡張したものです。
Metro Ethernetは、既存のLAN技術との互換性が高く、スケーラビリティに優れ、かつ低コストでの導入が可能です。そのため、通信キャリアやデータセンターが導入を急速に進めています。
たとえば、大阪市のある中堅企業では、Metro Ethernetを活用することで、本社と3つの支社間を10Gbpsの広帯域で接続し、クラウドバックアップの転送速度を従来比5倍に向上させたという事例があります。
この技術は、Metro Ethernet Forum（MEF）によって標準化が進められており、事業者間でもサービスの相互接続性が確保されています。これにより、都市を跨いだ広域イーサネット接続が容易になりました。
SDH/SONETによる伝送方式
SDH（Synchronous Digital Hierarchy）およびSONET（Synchronous Optical Networking）は、特にミッションクリティカルな通信において高い信頼性を誇る方式です。
これらは、時間同期が正確であり、帯域を固定的に割り当てるため、通信の予測可能性や品質が非常に高いのが特徴です。
たとえば、公共交通機関の運行管理や、電力会社の制御システムでは、瞬時の遅延も許されないため、今でもSDH/SONETが使われ続けています。
さらに、これらの規格は多重化が可能であり、異なる信号レベルのデータを一つの回線で効率的に運ぶことができます。
ただし、近年は柔軟性やコストの面でイーサネットに押されつつあり、ハイブリッド構成が一般化しています。
WDM技術による高速化の仕組み
WDM（波長分割多重：Wavelength Division Multiplexing）は、光ファイバー1本で複数の波長＝チャンネルを用いてデータを同時に送信できる技術です。
この技術を利用すれば、1本のファイバーで最大数Tbpsの通信が可能になり、MANの帯域幅を飛躍的に向上させることができます。
たとえば、ある通信キャリアが東京23区に敷設したWDM対応MANでは、映像配信、VPN、VoIPなど複数サービスを1本の光回線で同時提供することに成功しています。
WDMには、CWDM（粗波長分割）とDWDM（高密度波長分割）があり、DWDMは特に大容量・長距離に適しています。
都市部での通信需要は今後さらに増加することが確実な中、WDMはMANにおける高速・高密度化の切り札となっているのです。
MANの代表的な種類とネットワークモデル
公衆MANと企業専用MANの違い
MANには大きく分けて、「公衆MAN（Public MAN）」と「企業専用MAN（Private MAN）」の2種類があります。
公衆MANは、通信事業者が構築・提供しているネットワークで、複数の企業・団体が共用する形になります。たとえば、NTTやKDDIが提供する広域イーサネットサービスは典型的な公衆MANです。
一方、企業専用MANは、特定企業や組織が自ら構築・管理するネットワークで、セキュリティや制御性の観点で高い自由度を持ちます。
たとえば、大手金融機関が本店・支店間を独自のMANで結び、外部と完全に切り離された通信経路を構築している例が挙げられます。
どちらのタイプにもメリットと制約がありますが、用途やコスト、セキュリティ要件に応じて選定されます。
広域イーサネットの活用モデル
広域イーサネット（Wide Ethernet）は、Metro Ethernetの技術を活用し、都市間、または都市と郊外エリアを接続するモデルです。
たとえば、東京本社と名古屋支社を高帯域かつ低遅延で接続するために、広域イーサネットを導入した企業があります。これにより、リアルタイムのビデオ会議や大容量ファイルの即時共有が可能となりました。
このようなモデルは、通信キャリアがあらかじめ光ファイバーネットワークを都市間に敷設していることを活かして提供されるため、導入コストを抑えつつ、高品質な通信を実現できます。
スマートシティ向けMANの構造
スマートシティの推進において、MANは欠かせないインフラの一つです。都市のあらゆる機能をデジタル化し、相互連携させるためには、高速かつ安定したネットワークが必要です。
たとえば、横浜市では、公共施設や信号機、防犯カメラ、公共Wi-FiなどをMANで接続し、情報を一元管理するスマートインフラが整備されています。
このような構造では、バックボーンネットワークとしてのMANが重要な役割を果たします。都市中枢と末端デバイスをつなぎ、リアルタイムでのデータ収集・分析・制御が可能になります。
IoTやAIと連携することで、災害時の避難誘導やごみ収集の最適化など、都市運営全体の効率化に貢献しています。
では続いて、MANのメリット・デメリットについて比較してみましょう。
MANのメリットとデメリットを徹底比較
スケーラビリティと柔軟性の優位性
MANの最大の利点の一つは、スケーラビリティ（拡張性）の高さにあります。都市全体にわたるネットワークでありながら、必要に応じて新たな拠点やサービスを柔軟に追加できる設計が可能です。
たとえば、ある中核市では、最初は市役所と5つの支所のみをMANで接続していたものの、後に図書館、保健所、小中学校などの施設を段階的に追加してネットワークを拡張しました。
これはMANがモジュール設計で構築されているからであり、部分的な構成変更がネットワーク全体に影響を与えにくいという利点を持ちます。
また、Metro EthernetやWDMなどの技術と組み合わせることで、帯域幅の柔軟な増強も容易となっており、クラウドやIoTの需要増加にも迅速に対応できます。
導入コストと運用コストの課題
一方で、MANにはコスト面での課題もあります。とくに初期構築コストが高額になる傾向があり、光ファイバー敷設や拠点間リンクの構築には数千万〜数億円規模の投資が必要になる場合もあります。
たとえば、ある地方自治体では、市内30施設を光ファイバーで結ぶMAN構築において、約4億円の予算をかけたという実例があります。
また、専任のネットワーク技術者が必要となるケースも多く、人的リソースの確保や保守体制の整備も大きな課題となります。
加えて、公衆MANを利用する場合でも、帯域課金型のサービス料金が継続的に発生するため、TCO（総保有コスト）の観点で導入前の十分な試算が求められます。
故障時のリスクと冗長化要件
MANは都市全体のインフラを担う重要なネットワークであるため、故障時の影響が大きくなります。そのため、冗長化（Redundancy）が不可欠な設計要件となります。
リングトポロジーやダイバーシティルート設計、バックアップ回線の自動切替機能などを組み合わせることで、障害に強いネットワークを構築する必要があります。
たとえば、福岡市ではMANの一部においてWDMとリング型ネットワークを採用し、万が一の断線時にも20ミリ秒以内に自動的に別ルートに切り替わる冗長設計を導入しています。
このような構成により、通信インフラとしての信頼性が確保され、災害時や障害時でも都市機能の停止を最小限に抑えることができます。
都市インフラとMANの活用事例
行政・公共サービスにおける利用例
多くの自治体では、庁舎間のデータ共有や防災システム連携のためにMANを導入しています。
たとえば、札幌市では全区役所と市本庁舎を光ファイバーネットワークで接続し、リアルタイムの防災情報共有や行政文書の迅速な回覧を実現しています。
また、税務・福祉・教育など異なる部門間のシステム連携を一元化し、業務の効率化を図るための「行政MAN」が整備されている例も増えています。
このようなネットワークは、市民サービスの向上だけでなく、災害対応力の強化やコスト削減にも大きく寄与しています。
交通・防災インフラの高度化
都市交通の制御システム、防災監視システムなどにおいてもMANは重要な役割を果たしています。
たとえば、名古屋市では交通管制センターと信号制御装置をMANで接続し、AIを活用したリアルタイムの信号最適化を実施しています。
また、地震センサーや河川監視カメラからの情報を即時に集約し、危険エリアを予測して避難勧告を自動送信するシステムもMANによって支えられています。
こうした仕組みは、IoT技術と連携することでさらに進化を遂げており、MANが都市の安全と安心の根幹を担っていると言えるでしょう。
企業ネットワークの高速化事例
企業でもMANの導入が進んでおり、特に支社間のデータ通信やクラウド活用の高度化に役立っています。
たとえば、福岡のIT企業では、福岡・北九州・熊本の3都市にある開発拠点をMANで接続し、クラウドサーバーへのアクセス遅延を30%削減しました。
この企業では、Metro Ethernetを活用して全拠点を10Gbpsのネットワークで直結し、大容量ファイルのリアルタイム同期やセキュアなVPN構築も実現しています。
このように、企業におけるMAN活用は単なる高速通信手段にとどまらず、事業継続性や働き方改革の推進にもつながっています。
MAN導入時の設計ポイントと考慮事項
帯域要件の見極め方
MAN導入にあたり、まず重要なのが「どのくらいの帯域幅（Bandwidth）が必要か」を見極めることです。
用途によって必要な帯域は大きく異なります。たとえば、拠点間でのファイル共有が中心であれば1Gbpsでも十分な場合がありますが、映像配信やリアルタイム制御を行うシステムであれば、10Gbps以上が求められることもあります。
過去の通信量のログを分析するだけでなく、将来的な拡張性も見据えて余裕を持った設計が必要です。
また、帯域保証型の契約を選ぶかベストエフォート型にするかも、通信品質に大きな影響を与えるため慎重な選定が必要です。
物理ルート設計と冗長構成
MANの信頼性を高めるためには、物理ルートの設計が非常に重要です。特に災害や断線などに備えた冗長構成が求められます。
たとえば、同一ルートで光ファイバーを敷設してしまうと、工事や自然災害による断線が起きた際に全ての通信が停止してしまいます。そのため、複数経路によるダイバーシティ設計が必要です。
名古屋市では、主要施設間に2ルート以上の物理回線を確保し、1系統がダウンしても自動で迂回できるよう設計されています。これにより、都市全体の通信インフラの安定性を高めています。
また、地理的な障害物（河川、鉄道など）も考慮して敷設ルートを設計する必要があります。
セキュリティ設計の最適化
都市全体をつなぐMANは、外部からの攻撃や内部漏洩のリスクにもさらされています。そのため、物理層・データリンク層・アプリケーション層のそれぞれで多層防御のセキュリティ設計が求められます。
たとえば、公共施設間のMANでは、通信内容の暗号化（IPSec）、不正侵入検知（IDS/IPS）、アクセス制御（ACL）などを組み合わせることで、高度なセキュリティを維持しています。
また、SDN（Software Defined Networking）を活用してセキュリティポリシーを動的に変更・適用できる環境を整えている自治体もあります。
セキュリティ対策は、MANを都市機能の基盤とするためには不可欠であり、クラウド連携やIoT機器の普及が進む現在、ますます重要性が増しています。
最新のMANトレンドと技術動向
SDNによるMAN自動化
近年、MANの構築・運用において注目されているのがSDN（Software Defined Networking）の導入です。
SDNを用いることで、ネットワーク機器の構成変更やトラフィック制御をソフトウェアレベルで自動化でき、運用の柔軟性と効率性が大幅に向上します。
たとえば、ある都市の電力会社では、SDNを用いたMANによって、各変電所との通信を自動的に最適経路へ切り替える仕組みを導入し、障害対応時間を1/10に短縮しました。
SDNの活用により、障害時の自己修復や、帯域の即時割当てなどが可能となり、MANがより高度な「知能型ネットワーク」へと進化しつつあります。
5G/IoT時代のMAN役割
5GやIoTの普及により、都市内におけるデバイスの爆発的増加が見込まれています。これに伴い、MANは都市の情報流通を支える「デジタル動脈」としての役割をさらに強めています。
たとえば、5G対応のセンサーやカメラを都市各地に設置する際、それらを集中的に集約・分析するためには、高速かつ安定したMANが不可欠です。
MANが存在することで、クラウドとの連携もスムーズになり、都市インフラの最適化が実現します。
また、都市レベルのIoT管理にはリアルタイム性が求められるため、遅延の少ないMAN構成が鍵を握ります。
クラウド接続強化とエッジ化の進展
近年は、クラウドサービスの利用拡大に伴い、都市ネットワークとクラウド間の接続強化が求められています。その中で、MANとクラウドを直結させる「クラウドオンランプ」の概念が注目されています。
また、クラウドへの集中処理だけでなく、ネットワークのエッジ（周辺）で分散処理を行う「エッジコンピューティング」の普及も進んでいます。
たとえば、大阪市では、交通情報を一度クラウドに送るのではなく、エッジサーバーで処理してMANを介して都市中に共有することで、リアルタイム性と帯域節約を両立しています。
このように、MANはクラウドとエッジのハイブリッド構成を支える重要な基盤となっています。
MANの未来予測とネットワークの進化
将来の都市ネットワークモデル
将来的には、MANは都市全体の統合ネットワークモデルの中核を担うことが想定されます。道路、行政、医療、防災などのすべてのシステムがMANを介して相互接続される都市が現実になりつつあります。
たとえば、「ユビキタス都市ネットワーク」構想では、すべての人・物・情報がMANでつながり、リアルタイムで最適制御されるスマート社会の実現が目指されています。
その基盤には、光ファイバーと広域イーサネットによる高帯域ネットワークが不可欠です。
自律型ネットワークへの発展
AIと連携した自律型ネットワークの開発も進んでおり、将来的にはMAN自体が学習・判断してネットワーク構成を最適化するようになると考えられています。
たとえば、トラフィックの偏りや障害予兆をAIが検知し、リアルタイムでネットワークを再構成する「自己最適化ネットワーク（SON）」の実用化が期待されています。
これにより、都市インフラはますます自律化され、人手に頼らずに安定した通信が維持される世界が到来する可能性があります。
AI×MANによる最適化の可能性
AIとMANを融合させることで、都市全体のオペレーションを大幅に効率化できる未来が見えています。
たとえば、都市内の人流データ、交通量、気象データなどをMANで集約し、AIがリアルタイム分析することで、交通渋滞の予測や災害対応の最適化が可能になります。
また、エネルギー管理や医療資源の配置といった高度な判断も、AI×MANによる統合管理で行われる時代が近づいています。
このように、MANは単なるネットワークではなく、都市全体の「頭脳」を支える基盤になりつつあるのです。
まとめ
メトロポリタンエリアネットワーク（MAN）は、LANとWANの中間に位置するネットワークでありながら、都市全体のインフラやサービスを支える基盤として、年々その重要性を増しています。
光ファイバーやWDM、Metro Ethernetなどの技術とともに、MANは高帯域・高信頼・柔軟性を備えたネットワークとして進化してきました。
特に5G、IoT、クラウド、エッジコンピューティングの普及に伴い、都市全体の情報流通のハブとしての役割を担っています。
また、将来的にはSDNやAIとの連携によって、より自律的で高度な都市運営を実現する可能性が広がっており、MANは単なる通信網から「都市の脳神経系」へと進化することでしょう。
都市の未来を創る上で、MANの理解と戦略的活用は不可欠な要素となることは間違いありません。
