5G の準備ができていますか、それとも本当に 5G ですか? 業界の CIO がプライベート 5G に関する厳しい現実に直面

一部の企業は、産業環境向けにプライベート 5G ネットワークを構築していますが、最初は 4G サービスに落ち着かなければならないことがわかりました。では、プライベート 5G には何が用意されており、実際に何ができるのでしょうか?

Arcelor Mittal France は、高速のサイト全体の 5G 接続によるデジタル化計画をサポートするために、ダンケルクの製鉄所にサービスを提供するプライベート携帯電話ネットワークである 5G Steel を考案しました。

しかし、2022 年 10 月にネットワークをオンにしたとき、それに接続するデバイスは 4G のみでした。

フランスの公共ネットワーク運営会社オレンジは、ダンケルクのアルセロールミタル工場の 10 平方キロメートルのエリアをカバーするプライベートネットワークを構築しました。同社のデジタルトランスフォーメーション担当ディレクターのデビッド・グリジャー氏は、これは5Gベースだが、それを使用する端末はそうではない、産業環境での使用に適した5G互換端末の入手可能性が非常に限られているためだという。

このようなハードウェアの制限は、他の場所でも企業の野心を妨げています。ネットワーク機器メーカーの Nokia とインフラストラクチャサービスプロバイダーの Kyndryl が協力して産業顧客にプライベートワイヤレス接続を展開したとき、5G は彼らの売り込みの大きな部分を占めていました。

しかし、キンドリルとノキアが同社最大の工場の一つをカバーする高速ネットワークの構築を支援した化学メーカーのダウでは、無線は 4G のみである。

「誰もが5Gネットワークについて大騒ぎしているが、5Gで動作するデバイスやアプリケーションが必要なので、まだそこに飛びつくつもりはない」とダウのCIOメラニー・カルマー氏は昨年CIO.comに語った。「しかし、私たちはそこに行って切り替えを行う準備ができています。私たちが整備したインフラは5Gに移行できるでしょう。」

プライベート 5G モバイルが最初に WiFi の代替として議論されたとき、それは産業システムのリアルタイム制御のための信頼性が高く、高帯域幅、低遅延のワイヤレス接続を提供する方法とみなされていました。しかし、アルセロール・ミタル・フランスのように、産業環境で早期に導入した企業の中には、投資から期待されるすべてのメリットをまだ享受できていない企業もあれば、ダウのように、将来の計画を立てながら現時点での 4G の利点に焦点を当てている企業もあります。簡単にアップグレードできます。

プライベートワイヤレスネットワークへの投資を将来にわたって保証したいと考えている CIO は、5G とは何かを理解する必要があります。 AT&T などの携帯電話事業者が、既存の 4G タワーを「5G 進化」と称して、成功するまで偽装しようとしているにもかかわらず、それは簡単なはずです。

5G は新しい無線技術規格であり、新しいモバイル端末、それらが接続するための新しい基地局、そして (すべての利点を得るために) ミリ秒の遅延とネットワークスライシングを実現して保証された帯域幅とパフォーマンスを提供できる新しいネットワークコアを必要とします。

技術標準って言ったっけ？まあ、完全ではありません。 5G モバイルは、第 3 世代パートナーシッププロジェクトによって発行された技術仕様に基づく一連の標準で定義されています。 3GPP は、当時新しい 3G モバイルテクノロジーを定義する国家標準化団体をまとめて、単一の世界的なモバイル標準に合意するために 1998 年に設立されました。 1 ～ 2 年ごとに仕様の新しいリリースが発行され、新しい機能が追加され、パフォーマンスが向上し、その標準化団体のパートナーが仕様を国家標準に実装します。リリースの作業は重複することが多いため、前のリリースの詳細が固まる前であっても、1 つのリリースについての議論は十分に進められ、次のリリースにどの機能を搭載するかについての議論が始まることになります。

あるリリースから次のリリースへの変更は段階的に行われる場合もあれば、新世代のテクノロジーへの切り替えを示す場合もあります。これは、最初の真の 4G として広く考えられているリリース 10 や、現在 5G として知られているものの先駆けとなったリリース 15 の場合に当てはまります。

リリース 15 の仕様が 2017 年 3 月に初めて承認されたとき、この仕様ではいわゆる非スタンドアロン (NSA) 5G ネットワークのみが定義され、4G ネットワークコア上で 5G New Radio 基地局と端末の使用が可能になりました。新しい低遅延コアを備えたネットワークの構築を定義するスタンドアロン (SA) 5G の最終仕様は、2019 年 6 月まで凍結されませんでしたが、そのときでさえ、機器メーカーとネットワーク事業者は国の標準化団体と電気通信規制当局が決定するまで待たなければなりませんでした。作業に取り掛かる前に仕様を現地の法律に置き換えていました。

そのため、企業は依然として公共ネットワーク事業者に依存する産業用制御システムで 5G を使用することに熱心なままであり、その場合、長いバックホールルートや、他の顧客とのネットワーク容量の競合による輻輳遅延によってネットワーク遅延が増加する可能性があります。

3GPP のプライベート 5G の用語である非パブリックネットワーク (NPN) のサポートは、リリース 16 で初めて登場しましたが、リリース 16 は 2020 年 6 月に凍結されました。また、超高信頼性や低コストなど、産業用アプリケーションに不可欠なその他の機能も定義されています。遅延通信 (URLLC)。

リリース 17 の機能 (非パブリックネットワークおよびネットワークスライシングのサポートの強化を含む) は、2022 年 6 月まで凍結されませんでしたが、その議論 (および期待) は 2019 年には始まっていました。

企業は、低遅延やネットワークスライシングなど、産業用ユースケースに不可欠な機能が完成するまで、何年も放置されてきました。

現在でも、プライベート 5G ネットワークを提供する際に尋ねるべき重要な疑問は、それが仕様のどのリリースに準拠しているかということです。古い仕様に合わせて設計および構築されたシステムは、新しい仕様のすべての機能を備えているわけではありません。

5G コアに 4G 無線を搭載した「5G 対応」システム、または真の 5G コアでアップデート可能な 5G 無線を備えたシステムにも注意してください。それらの機能は異なり、5G 対応から実際の 5G へのアップグレードのコストはサイトの構成によって異なります。

もう 1 つの重要な問題は、誰がネットワークを計画して構築するかということです。プライベート 5G には、50 メートルごとにホットスポットを設置してイーサネットドロップを実行する以上のことができるからです。

「優れたパートナーが必要になりますが、そのパートナーは 5G に精通している必要があります」と、電気通信業界のベテランで現在は業界団体である GSM Association の CTO を務めるアレックス・シンクレア氏は言います。オプションには、明らかに経験があり、副業としてプライベートネットワークを提供するワイヤレスネットワークオペレーターが含まれます。 Nokia、Ericsson、Huawei などの無線機器ベンダー。 Tech Mahindra や Infosys などのシステムインテグレーターは、専門のプライベート 5G プラクティスを持っています。

5G はもはや均質なものではないため、自分のビジネスを理解しているパートナーを見つけることが重要です。「工場の生産ラインや空港に統合する場合、その統合はオーダーメイドになる傾向があります」と彼は言います。「対処するには適切なパートナーを選ばなければなりません。

本当の5Gプライベートネットワークを構築したとしても、それを利用できるのでしょうか？それはすべて、何を接続したいかによって異なります。 5G スマートフォンは現在では一般的ですが、産業環境で必要とされる耐久性の高いタブレットはまだ数が少なく、価格が割高です。たとえば、Dell の Latitude 7220 Rugged Extreme Tablet に 4G モデムを追加するには 150 ドル、5G モデムには 348 ドルかかりますが、これではスタンドアロン 5G ネットワークの強化されたネットワークコア機能を活用する準備さえできていません。

ワイヤレスモデムに電力を供給するチップについても、4G システム用と 5G システム用のチップの間には、価格に依然として大きな差 (15 倍にも及ぶ) があります。これは、デバイスメーカーが、特にニッチな産業用途向けに、現時点では 5G オプションを提供することを思いとどまらせるのに十分です。そして、そうした場合には、多額の値上げが追加され、需要がさらに低下します。

端末不足はモバイル業界では古い話。それは、米国では PCS として知られ、その他の地域では GSM として知られる初期のデジタルモバイル規格の導入にまで遡ります。業界のジョーカーたちは、GSM が「God Send Mobiles」の略だと主張しました、とシンクレア氏は言います。

「これはサイクルの一部であることは、今ではかなりよく理解できています」とシンクレア氏は言う。「現在、5G の導入サイクルは半分ほどですが、4G は長く続くでしょう。つまり、プライベートネットワークについては、現時点では 4G 無線で適切にカバーできる要件が数多くあることも意味します。。」

現在の 4G の価格は必然的に安くなりますが、前世代のモバイルテクノロジと同様に、5G デバイスのコストは指数関数的に低下するため、CIO はいつ移行するかを検討する必要があるとシンクレア氏は述べています。

「価格が安くなるのは非常に良いことですし、理解も深まり、4G のサポートも増えます」と彼は言います。「しかし、10 年間使用されるアプリケーションに 5G を導入する場合は、将来の安全を確保するために 5G について真剣に検討する必要があります。」