プライベート5G プライベート5Gネットワークとは
プライベート5Gを利用すれば、企業はモバイルネットワーク用の最新3GPP規格に基づく専用セルラーリソースを展開できます。プライベート5GはWi‑Fiを補完するもので、広いエリアを対象に専用リソースを用いて企業の管理下でカスタマイズされたエクスペリエンスを提供することで、予測可能なモビリティや、レイテンシの影響を受けやすいアプリケーションをサポートします。
- プライベート5Gの説明
- プライベートLTEとは
- 5Gとプライベート5Gの違い
- プライベート5Gの仕組み
- プライベート5Gに存在するモデル
- プライベート5GとプライベートLTEの比較
- プライベート5Gの市場規模
- プライベート5Gの主なユースケース
- プライベート5GおよびWi‑Fiに対するHPE Aruba Networkingのアプローチ
- 5G AIとは
- 5GおよびWi‑Fiネットワーク間でのクライアントデバイスの移動方法
- 5Gスタンドアロン (5G SA) とは
- プライベート5Gで使用されるセルラースペクトル
- プライベート5GとWi‑Fiのメリットの比較
プライベート5Gと5Gの説明
5Gは第5世代の携帯電話技術であり、3GPP標準に基づいています。これは4G (LTE) のイノベーションを基盤としており、速度を大幅に高め、レイテンシを減らし、ワイヤレスサービスの柔軟性を向上させることで、消費者へのサービス向上とビジネスのデジタル化を実現します。この標準には下位互換性がないため、5Gネットワークで実行するには、エンドユーザーのデバイスが5Gに対応している必要があります。
プライベート5Gは、パブリック5Gと同じ技術標準を活用します。ただし、プライベート5Gの「プライベート」とは、特定の企業のニーズを満たすために、その企業の管理下でプライベートリソースだけにアクセスできる3GPPベースのセルラーネットワークを展開することを表しています。リソースが特定のエンティティ専用になるため、信頼性とセキュリティが向上します。ライセンス不要のスペクトルを使用するWi-Fiとは異なり、プライベート5GはパブリックネットワークからのネットワークスライスまたはCBRSなどの限定ライセンスのスペクトルに依存しています。
プライベートLTEとは
プライベートLTEを利用すると、企業はLTE/4Gの3GPP規格に基づいて、プライベートリソースへの専用アクセスを備えたセルラーネットワークを展開できます。プライベート5Gは、プライベートLTEよりも遅延が少なく高速なさらに進化したセルラーテクノロジーです。
5Gとプライベート5Gの違い
パブリック5Gは、モバイルネットワーク事業者が加入者に提供する共有リソースであり、プライベート5Gは、企業の管理下のプライベートリソースへの専用アクセスを提供するものです。
プライベート5Gの仕組み
プライベート5Gは、次の3つの主要なコンポーネントで構成されており、オンプレミス、クラウド (as a serviceでの提供)、またはハイブリッドモデルで管理できます。
- 5Gモバイルコア
プライベート5Gネットワークの管理レイヤーで、既存のWi-Fiネットワークを管理するものと同じツールを通じて企業に公開されます。
- 無線アクセスネットワーク (RAN)
ローカル無線ネットワークは小規模のセルで構成され、通常は企業用途として明確に定められた共有スペクトラムを利用します。
- 5Gクライアントデバイス
物理またはeSIM認証情報を含むネットワークのモバイルエンドポイント。
プライベート5Gネットワークは、パブリッククラウド、プライベートクラウド、オンプレミス環境、またはハイブリッドモデルに展開できます。
プライベート5Gに存在するモデル
次のような複数のモデルが存在します。
- 企業所有のプライベート5G: 企業がすべての設備を所有して管理し、企業のプライベート用途として明確に定められた共有スペクトラムを利用します。
- サービスとしての5G: サービスプロバイダーまたはシステムインテグレーターがネットワークを展開し、企業に代わって管理を行うことができます。
- 中立ホスト: 上記の展開モデルのいずれかで、プライベートネットワークがパブリックセルラーネットワークからの加入者のインバウンドローミングを引き受け、セルラーカバレッジのローカルギャップを解消します。
プライベート5GとプライベートLTEの比較
5GとLTEはどちらも3GPPのセルラー規格です。LTEは、4Gとも呼ばれ、5Gの1つ前の世代にあたります。そのため、5Gでは、エンタープライズネットワーキングの要件に対処するための、設計および性能上の強化が図られています。5Gでは、スペクトラム効率を向上させる次の3つの基本的なテクノロジーに基づいてこれを実現しています。
- 柔軟なコアネットワークアーキテクチャー
- 5G無線
- モバイルエッジコンピューティング (リソースをコアから、データが使用および生成される場所の近くに移す)
プライベート5Gの市場規模
Analysys Mason社によると、市場は2028年までに90億ドルに達すると予想されています (通信設備投資: 世界的な傾向と予測2018 ～ 2028年、Analysys Masonが2024年に実施)。
プライベート5Gの主なユースケース
プライベートセルラーネットワーク (LTEおよび5G) は新たな市場で、これまでのところ、エネルギー、鉱業、製造業、交通運輸、物流、行政、公共施設での投資が大半を占めています。プライベートセルラーネットワークが既存のWi-Fiネットワークと密接に統合されるようになれば、さらに広範な市場での機会が広がります。これには、カバレッジエリアの拡大、内部トラフィックとゲストの分離、高速IoTクライアントでの予測可能性の高いモビリティの実現、またはパブリックネットワークカバレッジでのギャップの解消などが含まれます。その主なユースケースは次のとおりです。
- 小売事業者は、モバイルPOS端末やインベントリスキャナーの運用、ビルディングIoTシステムの接続、フォークリフトへの高耐久タブレットの装着を行い、倉庫のロボティックシステムを動かすことができます。
- 製造業では、無線対応の動力工具を使用して製品の製造工程をさまざまな側面から記録し、マシンビジョンシステムを利用して品質検査を自動化することができます。
- 公共施設では、チケットスキャンを行い、スタッフ間でプッシュツートーク (PTT) による音声交信を使用できます。また、スポーツチームはセキュアなサイドラインデータ端末を利用してリアルタイムで意思決定を行うことができます。
- 病院では、遅延の影響を受けやすい医療テレメトリをナースステーションや電子カルテ (EMR) サーバーに提供し、医療スタッフ向けにPTT音声通信を提供し、患者、家族、スタッフ向けに屋内セルラーサービスを強化することができます。
- 鉱業や重工業では、ケーブルを敷設することなく、プライベート5Gを利用してカバレッジエリアを拡大できます。
プライベート5GおよびWi‑Fiに対するHPE Aruba Networkingのアプローチ
HPE Aruba Networkingでは、企業は自社の無線ニーズに対応するため、将来的にプライベートセルラーネットワークとWi-Fiの両方を使用するようになると考えています。企業からは、プライベートセルラーネットワークやWi-Fiをサイロ化して展開するのではなく、既存のツールを使って管理できる馴染みのある統合ソリューションを利用したいという声が寄せられています。
HPEはプライベート5GのリーディングカンパニーであるAthonet社を買収することで、クラウドネイティブな5Gコアソフトウェアを強化し、HPE Aruba Networkingの一連の製品をオンプレミス、完全なクラウド、またはハイブリッド形式で提供できるようにしています。HPEは、企業がプライベート5Gを導入しやすくするために、クラウドネイティブのダッシュボード、コア、ハードウェアアプライアンス、スモールセル、SIMまたはeSIMカードを含むオールインワンソリューションも発表しました。目的は、プライベートセルラーをWi-Fiと同じくらい簡単に導入できるようにすることです。
5G AIとは
5GはAIにおいて重要な役割を果たします。AIによって、トラフィックとレイテンシの増加や、パフォーマンスの向上に関する課題がさらに増えています。また、AIはより多くのデータを生成しますが、そのデータは1つの場所に留まっているわけにはいきません。AIは実にダイナミックで、複数の場所で複数回実行される必要がよくあり、その結果、お客様のネットワーク環境のデータロードが大幅に増えます。
生成された場所を問わず、すべてのデータを収集できるようにするために、企業はプライベート5G向けなど、最も広範な接続オプションをセットで実装する必要があります。AIには並列処理が本質的であるため、レイテンシを最小限に抑える必要があります。プライベート5Gは、幅広いエンドユーザーデバイスにわたって広範囲のカバレッジを提供しながら、非常に低いレイテンシで高い信頼性を実現します。
5GおよびWi‑Fiネットワーク間でのクライアントデバイスの移動方法
HPE Aruba Networking Air Passにより、SIM認証情報を持つWi-Fi対応デバイスは自動的にローカルWi-Fiネットワークに接続できます。Air Passサービス、パスポイント認証、およびWi-Fi Calling (WFC) を組み合わせることで、SIMベースのIDと企業の認証情報を連携させながら、建物内やキャンパス内でWi-Fiによるセルラーカバレッジを確保できます。
5Gスタンドアロン (5G SA) とは
背景として、5Gが最初に導入されたとき、通常は5G非スタンドアロンコア (5G NSA) に依存していました。この中間ステップでは、4G (LTE) コアと5G RANを使用することで、サービスプロバイダーは、コアバックエンドシステムを交換せずに5Gを展開しながら、完全な4Gネットワークよりも高速で信頼性に優れた速度を実現できるようになりました。5G NSAとは対照的に、5Gスタンドアロンは、クラウドネイティブ アーキテクチャーを備えた5Gコアと5G無線を使用して、柔軟に動的なリソース割り当てを促進します。現在注目されているのは、5Gスタンドアロン実装を展開することにあります。
プライベート5Gで使用されるセルラースペクトル
プライベート5G実装では、共有スペクトルまたは限定ライセンススペクトルのいずれかを使用できます。米国などの国では、CBRS (バンド48) というライセンス不要のスペクトルをプライベート5Gに使用できます。ライセンス不要のスペクトルが利用できない他の国では、ネットワークスライシングを使用してモバイルネットワークオペレーターがセルラースペクトルを利用できるようにしています。下のマップは、ライセンス不要または限定ライセンスのスペクトルの可用性を示しています。
プライベート5GとWi‑Fiのメリットの比較
プライベート5GとWi‑Fiは、二者択一で語られることが少なくありませんが、これらは極めて相互補完的な関係にあるため、企業はプライベート5GとWi‑Fi 6/Wi‑Fi 6Eを併用する新たな方法を模索しています。
プライベート5GとWi‑Fiには、次のような相互補完的な特徴があります。
- プライベート5Gは、エリアカバレッジの拡大、高速モビリティ、予測可能なネットワークアクセスを提供します。
- Wi‑Fi 6およびWi‑Fi 6E (802.11ax) は、高密度展開 (特にインドア) でネットワークキャパシティを提供します。
業界での事例は以下のとおりです。
- 公共の大規模会場では、セキュアなバックエンドのアプリケーション用に専用のプライベート5Gを使用し、ファンの活動用にキャパシティの大きなWi‑Fiを用意しています。
- 倉庫では、動きの速いロボット/自律型車両に対する広いエリアでのシームレスなローミング用にプライベート5Gを使用し、オフィス用途や、非接触施錠などのIoTアプリケーション用にWi‑Fi 6/6Eを使用しています。
- 高等教育機関では、キャンパスの防犯カメラ用にプライベート5Gを使用し、高密度が必要な講堂や学生寮向けにWi‑Fiを使用しています。
- 行政機関では、機密レベルの高いアプリケーション用にプライベート5Gを使用し、インドアでのモビリティやゲストアクセス用にWi‑Fiを使用しています。
