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プライベート 5G とは

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プライベート 5G は、技術的にはパブリック 5G ネットワークと同じですが、所有者が無線帯域の使用に優先アクセスやライセンス供与を設定できるモバイルネットワークを指します。これは、Wi-Fi やその他のネットワーク・テクノロジーが提供する以上のカバレッジ、速度、セキュリティ機能を必要とする施設にプライベート・ワイヤレス・ネットワークをデプロイする場合に役立ちます。

プライベート 5G は、部分的には商用モバイルネットワーク事業者 (MNO) が提供するパブリック 5G ネットワークと同じです。すべての 5G ネットワークと同様、プライベート 5G は 4G LTE を強化または置換するものであり、ワイヤレス・モバイル・テクノロジーの次の進化形として、低レイテンシー、高スループットの接続を提供します。5G ネットワークはギガビット速度、つまり最大 10 Gbps のデータ転送速度を実現します。また、パブリック 5G とプライベート 5G は、レイテンシーを大幅に低減し、カバレッジを遠隔地までに拡大することができます。

このレイテンシーの低減と信頼性の向上により、プライベート 5G については特に産業用途での関心が高まっています。たとえば、大規模な製造所では、製造現場の内部だけでなく外部でも信頼性の高い接続が必要とされます。たとえば、ある製造現場から別の製造現場に部品を移動する無人搬送車があるとします。プライベート 5G を使用すれば高信頼性の通信で接続でき、大きな改造をすることなくより多くのセンサーをより迅速かつ安価に装備できます。

パブリック 5G とプライベート 5G の主な違いは、優先アクセスと分離に関連しています。通常、MNO を介して利用できるパブリック 5G ネットワークは、すべてのユーザーに平等なアクセス権を提供するため、ネットワークの輻輳につながる場合があります。プライベート 5G ネットワークの場合は、運用する個々の団体や企業がより多くの部分を制御します。パブリック 5G とは異なり、プライベート 5G ネットワークでは、特定のネットワーク・アクティビティが他のアクティビティよりもビジネスクリティカルであると見なされる場合、運用者が再構成を行い、さまざまなレベルの優先アクセスを許可できます。つまり、プライベート 5G では特定のネットワーク・アクティビティを優先させ、重要度の低いアクティビティは優先順位を下げたり、別のネットワークにオフロードしたりできます。

また、プライベート 5G ネットワークを使用することで、運用者はエンドユーザーデバイスを MNO のパブリックネットワークから完全にまたは部分的に分離することができます。これは、個人情報、知的財産、その他の機密性の高いアクティビティなど、必要に応じてパブリックなインタフェースへの露出を制限することによって脅威を軽減する有益なセキュリティ機能です。

ただし、互換性のあるエッジデバイスは、必要に応じて (つまり、セキュリティ上の理由で分離が不要な場合)、プライベート 5G ネットワークとパブリック 5G ネットワークを切り替えて通信できます。たとえば、重機をプライベート 5G ネットワークの通信エリアの外で運用する場合、ローミングして接続を維持するために、パブリック 5G ネットワークへの切り替えが必要となります。

多くの組織は、Wi-Fi では提供されないカバレッジ、セキュリティ、およびパブリック・セルラー・ネットワークの互換性を必要とするユースケース向けに、プライベート 4G LTE (Long Term Evolution の略) ネットワークとプライベート 5G ネットワークを展開しています。4G LTE ネットワークと 5G ネットワークのどちらの場合も、エッジデバイスは電波を介してデータを無線アクセスネットワーク (RAN) の送受信機に送信し、送受信機がそのメッセージをコアネットワークに伝送します。IIoT (産業用モノのインターネット) は、プライベート 4G LTE とプライベート 5G 両方のネットワークで最も普及しているユースケースの 1 つです。

4G は 2010 年に市場に参入し、世界で最も広く使用されているモバイル・テクノロジーです。スマートデバイスが日常的に使用されるようになったのには、4G が大きな役割を果たしています。4G ネットワークの平均ダウンロード速度は最大 100 Mbps であり、高解像度の動画ファイル、3D ゲーム、音楽ストリーミング、バーチャルリアリティなど、さまざまなサービスをダウンロードできます。パブリック 4G LTE とプライベート 4G LTE のネットワークの違いは、前述の 5G と同じで優先アクセスと分離に関連しています。

プライベート 5G ネットワークは 4G LTE ネットワークの進化形ですが、どちらも組織のプライベートネットワークの一部として同時に機能させることができます。4G LTE と 5G は別々の周波数帯域で動作し、同じエリアでも干渉の可能性は最小限であるため、これらのテクノロジーを使用するプライベート・セルラー・ネットワークを構築することは可能です。これは、Wi-Fi を介した 4G LTE および 5G ネットワークが提供する更なる利点です。4G や 5G とは異なり、Wi-Fi はライセンスのいらない周波数帯域を使用するため帯域幅に制限があり、人口密度の高いエリアでは輻輳する可能性があります。

4G LTE ネットワークと 5G ネットワークはいずれもパブリックネットワークとも互換性があるため、ハイブリッドなマルチアクセス・エッジコンピューティング (MEC) 環境でのデプロイが可能です。マルチアクセス・エッジコンピューティングは、クラウド・コンピューティングにおける進化形の 1 つであり、モビリティ、クラウド・テクノロジー、エッジコンピューティングを使用して、アプリケーションホストを一元化されたデータセンターからネットワークのエッジに移します。その結果、エンドユーザーに近いアプリケーションと、アプリケーションによって作成されたデータに近いコンピューティング・サービスが実現します。

5G は、ソフトウェア・デファインド実装への移行が加速しています。そのような実装を、ネットワーク機能仮想化 (NFV) といいます。NFV は 4G で始まり、5G で広く使われるようになりました。NFV では専用のハードウェアではなく、汎用サーバーが使用されます。その一例が、基地局にある特別で高価なハードウェアデバイスではなく、標準サーバーとそのサーバー上で稼働するソフトウェアで実行される RAN 機能です。

組織がネットワークに使用される帯域だけでなくネットワーク基地局などのインフラストラクチャを所有している場合、そのネットワークは「完全にプライベートな」5G ネットワークと見なすことができます。これによって最大の制御が可能になり、MNO が提供するパブリック 4G LTE ネットワークやパブリック 5G ネットワークからネットワークユーザーを完全に分離することができます。

また、ネットワークを「プライベート共有」5G ネットワーク、または「ハイブリッドプライベート」5G ネットワークとして定義できます。このような場合、5G の機能によって、さまざまな制御機能とユーザープレーン機能を含む個別のネットワークスライスが可能になり、運用者はパブリックネットワークのパーティションを必要な分だけ取得できます。トラフィックは、共有インフラストラクチャ上のプライベートネットワークまたはソフトウェア・デファインドの仮想プライベートネットワークにルーティングできます。

5G は、ソフトウェア・デファインド実装への移行が加速しています。Red Hat Edge プラットフォームはその流れに完全に対応します。Red Hat® OpenShift® Container Platform を使用すると、ソフトウェア・デファインドのプライベート 5G ソリューションをエッジで実装できます。お客様はアンテナを追加するだけです。同じプラットフォームを他のエッジコンピューティング・アプリケーション (予知保全など) にも使用できます。  

通信サービスプロバイダー向けのエッジコンピューティングに対する Red Hat のアプローチは、モバイルユーザーや固定ユーザーに近いコンピューティング環境を備えた、信頼性が高く低遅延のネットワークの構築に重点を置いています。

Red Hat OpenShift と Red Hat® OpenStack® は、分散型のクラウド・デプロイメント・モデル、インフラストラクチャのパーティショニング、マルチテナンシー、ネットワーキング、および仮想プライベートネットワーク (VPN) をサポートします。

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ネットワークをモダナイズし、新たな収益源を求める多くの通信事業者にとって、エッジコンピューティングは最優先事項です。

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