モバイルデバイスの利用が増加し、自動運転車のような新しいテクノロジーが登場する中、各業界は消費者の需要に応えられるよう備える必要があります。5Gの普及はここ数年で勢いを増していますが、依然としてまだ初期段階にあります。
5Gのアーリーアダプターとなるのは、政府機関や企業です。こうした初期ユーザーは、テクノロジーをどのように活用できるかについて知見を提供し、プライベート5Gネットワークの基盤を築きます。5Gネットワークがもたらす飛躍的なメリットは、まずこうした大規模組織で実証され、その後数年をかけて消費者市場へと浸透していくでしょう。
自社でプライベート5Gの導入をいち早く進めるには、それを支えられるインフラを構築する必要があります。
プライベート5Gネットワークとは？
プライベート5Gネットワーク（移動体通信の標準化団体である3GPPが「非公衆ネットワーク」と呼ぶもの）は、ギガビット級の通信速度を実現する、高速・大容量かつ超低遅延のネットワークです。通常、製造工場、政府機関、金融機関、病院などの業界で、企業内部で利用するプライベートデバイス同士を接続するために構築されます。
プライベート5Gネットワークでは、免許不要、共有、または免許取得済みの無線周波数帯と、5Gセルラーネットワークの基地局、スモールセル、その他の無線アクセスネットワーク（RAN）コンポーネントを使用し、超高速のデータ接続を提供します。また、ルーター、ルーティングスイッチ、統合アクセスデバイス、マルチプレクサーなどのエッジデバイスに音声やデータを送信します。
5Gプライベートネットワークが普及している理由
規制当局が企業への周波数割り当てを増やし、企業が独自のプライベート5Gネットワークを開発・運用できるようになる中、プライベート5Gネットワークの導入は世界中で加速しています。こうした需要の増加には、セキュリティ、遅延、帯域幅の制限に対する懸念など、複数の要因があります。
こうした要因を背景に、多くの組織が、インフラ全体でデータがどのように伝送されるかを自ら管理するため、プライベート5Gネットワークに目を向けています。Accedianによると、製造業者の76%が2024年までにプライベート5Gを利用する計画です。
これは企業にとって大きな転換です。特に製造業者は、スマートファクトリー、デジタルトランスフォーメーション、モノのインターネット（IoT）を支える革新的なアプリケーションを構築するために、5Gの機能を必要としています。
2020年にMorning ConsultがVerizonの委託を受けて実施した別の調査では、ビジネステクノロジーの意思決定者700人のうち、約55%が5Gネットワークについて見聞きしたことがあり、80%が5Gによって自社、業界（79%）、自身の役割（79%）に新たな機会が生まれると回答しました。さらに、10人中7人が、5Gによって自社がCOVID-19パンデミックの悪影響（69%）を克服できると考えています。
製造業など一部の業界では、すでに5Gテクノロジーへの大規模な投資が行われています。これは、製造企業がこうしたテクノロジーを活用して業務効率を高めながら、生産・流通チェーンのコストを削減できるためです。
医療などのヘルスケア分野も、プライベート5Gネットワークの導入から恩恵を受けます。患者のプライバシーを守りながら、必要なときに重要な医療情報を迅速に転送できるためです。
プライベート5Gネットワークについて詳しく読む：プライベート5Gネットワークとは？
プライベート5Gネットワークがもたらすビジネス上のメリット
プライベート5Gネットワークは、4Gネットワークより高速な通信、最小限の遅延による安定した接続、脅威に対する制御と保護の強化などを企業にもたらします。その他のメリットには次のようなものがあります。
より高速で信頼性の高い接続
プライベート5Gネットワークを介した接続は従来のインターネットアクセスより高速になる可能性があり、バッファリングを減らしながら、より高速なダウンロードとアップロードを利用できます。また、帯域幅が広いため、接続の信頼性も高まります。
セキュリティとデータプライバシーの向上
公衆5Gネットワークでは、誰でもネットワークトラフィックにアクセスして傍受できます。一方、プライベート5Gネットワークでは、許可されたユーザーだけが接続できます。そのため、セキュリティとプライバシーが向上します。
低遅延
プライベート5Gネットワークは広い帯域幅を提供するため、デバイス間のメッセージ送信における遅延が小さくなります。さらに、クラウドとエッジコンピューティングを備えたプライベート5Gネットワークでは、データを発生源で処理することで、企業アプリケーションに超高信頼・低遅延通信（URLLC）を実現できます。
周波数帯のより効率的な利用
公衆5Gネットワークかプライベート5Gネットワークかを問わず、無線ネットワークを構築する際は、周波数資源を効率的に割り当てることが重要です。大半の公衆5Gネットワークでは、ユーザーが周波数資源を共有します。つまり、任意の時点で複数の事業者が1つの帯域の異なる部分にアクセスする可能性があります。
これに対してプライベート5Gネットワークでは、各事業者が専用の周波数資源を持ちます。そのため企業は、限られた周波数資源をめぐる競争によってネットワーク性能が低下しないようにできます。
より優れたユーザー体験
速度、信頼性、セキュリティを考えると、優れたユーザー体験は不可欠です。プライベート5Gネットワークは、より高速な通信、より信頼性の高い接続、より優れたセキュリティという3つすべてを提供するため、全体としてはるかに優れたユーザー体験を実現します。
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プライベート5Gネットワーク構築の課題
高速インターネットとほぼ無制限の帯域幅という約束は、企業にとって魅力的です。しかし、いくつかの課題によって、こうしたネットワークを適切かつ迅速に構築することが難しくなる可能性があります。
コスト
5Gネットワークの構築コストは、組織の規模や所在地によっては非常に高額になる可能性があります。1つのセルサイト（アクセスポイントとも呼ばれます）の設置に数十万ドル、場合によっては数百万ドルかかることもあります。
周波数帯の利用可能性
5Gネットワークを構築するには周波数帯が必要です。しかし、周波数帯の取得にかかる費用や規制要件は地域によって異なるため、計画を進める前に必要な周波数帯の量を把握することが重要です。
統合
新しいテクノロジーを既存システムに統合するのは困難な場合があります。光ファイバーケーブルや同軸ケーブルなど、既存のインフラを利用する計画であれば、統合はスムーズに進むでしょう。一方、より高速なデータ転送を可能にするミリ波無線周波数のような新しいテクノロジーを利用する場合、統合の実施はより難しくなる可能性があります。
5Gプロジェクトを始める前に検討すべきこと
プロジェクトを開始する前に考慮すべき要素はいくつかあります。
- 自社に独自の5Gネットワークが必要かどうかを判断する。
- 専用の5Gネットワークを構築するか、既存の通信事業者のネットワーク上のスペースを購入するかを決めます。独自に構築する場合は、機器費用と保守費用の両方を予算に十分組み込めることを確認してください。そうでなければ、プロバイダーから容量を契約することを検討しましょう。
- 必要な周波数帯の量を検討する。周波数帯によって性能と制限が異なることを忘れないでください。
- 計画に影響する可能性のある政府規制を確認する。
プライベート5Gネットワークの構築方法
プライベート5Gネットワークを構築するには、基地局、ミニタワー、スモールセルなどの5G機器が必要です。さらに、次のものも必要になります。
- ミリ波信号を送受信できるアンテナが必要です。
- 信号を処理し、コアネットワークに送信する無線アクセスノードが必要です。
- 無線接続を処理できる大容量のコアネットワークが必要です。
プライベート5Gネットワークを構築するには、モバイルネットワークの仕組みやスモールセルの動作を理解しておくと役立ちます。また、免許取得済みの周波数帯と免許不要の周波数帯のどちらを利用するかも検討する必要があります。企業は、政府、モバイルネットワーク事業者（MNO）、または第三者の周波数帯プロバイダーから周波数帯を購入しなければなりません。一般に、免許取得済みの周波数帯は免許不要の周波数帯より高額ですが、品質と信頼性に優れています。
最後に、免許不要の周波数帯を使ってプライベートネットワークを構築する場合は、機器がキャリアアグリゲーション（CA）に対応していることを確認してください。キャリアアグリゲーションによって、異なるベンダーの複数のハードウェアを1つの大規模な無線システムとして連携させられます。
プライベート5Gネットワーク構築のベストプラクティス
プライベート5Gネットワークの構築において、何がベストプラクティスに当たるかについて厳密なルールはありません。しかし、プライベート5Gネットワークは企業のネットワーク戦略における重要な構成要素になります。こうしたメリットを実現するには、プライベート5Gネットワークの設計と導入でベストプラクティスに従う必要があります。
コストと速度のバランスを検討する
ネットワークサービスプロバイダーから購入する帯域幅を決める際は、まず従業員が平均してどの程度のデータを利用しているかを確認するとよいでしょう。これにより、将来的に必要となる帯域幅の量を判断できます。
次に、導入期間中だけでなく、その後も柔軟性、拡張性、サポートを提供できるベンダーを選びます。要するに、価格だけを基準に選んではいけません。
ニーズを検討する
ニーズに合わないシステムを構築しても意味がありません。ネットワークを構築するかどうかを決める前に、ネットワークに何を求めているのかを正確に把握してください。
どのようなサービスを提供しますか。どの程度のデータを送信すると予想されますか。規制上の考慮事項はありますか。
必要な許可をすべて取得する
新しいネットワークを導入する場所によっては、建設や設置に追加の許可が必要になる場合があります。作業を開始する前に、現地の規制を確認し、関係当局に問い合わせてください。
機器を慎重に選ぶ
プライベート5Gネットワークを構築する際、すべての機器が同じように作られているわけではありません。特定の環境に他より適したシステムもあります。通信範囲や信頼性など、自社の具体的な要件を満たす機器を選んでください。
保守に備える
始めたばかりの段階では保守が大きな問題に思えないかもしれませんが、バックアップを用意し、その使い方を把握しておくことが、障害発生時に大きな意味を持ちます。ネットワークを導入する前に時間をかけて潜在的な問題に備え、問題が起きても対応できるようにしておきましょう。
ネットワークを定期的にテストする
プライベート5Gネットワークを構築する際は、特に導入後、ネットワークを定期的にテストすることが重要です。テストによって機能を確認できるだけでなく、ユーザーがネットワークをどのように利用しているかについて貴重な知見を得られ、問題が重大化する前に対処できます。