5GかWi-Fi 6か？

5GとWi-Fi 6は新世代のインターネット・アクセス技術の一部である。そのユニークな強みを生かし、両者はどのように異なり、私たちはその利用から何を期待できるのだろうか？

Wi-Fiは世界中でインターネットにアクセスする最も一般的な方法である。Wi-Fiは、現在のWi-Fi 4から2024年1月にリリースされたWi-Fi 7へと進化してきた。この間、理論上のデータ転送速度は大幅に向上しており、Wi-Fi 7の普及に伴い、今後さらに上昇することが予想される。

4G/LTEは企業内での展開が限られていた。これは主に、企業全体で簡単かつシームレスに展開できるほど技術が成熟していなかったためだ。現在では、専用周波数帯を利用することで、以前は簡単には利用できなかったサービス品質を保証することができる。これにより、レガシー・モバイル・テクノロジーや公衆モバイル・ネットワークを気にすることなく、企業全体で5Gの展開が容易になる。

一方、Wi-FiはレガシーWi-Fiだけでなく、レガシーISMバンドや免許不要の5/6GHz帯を使用できる他のテクノロジーとも共存しなければならない。現在、5/6 GHz帯は空いており、素晴らしい結果をもたらすために使用できる可能性があるが、これらの帯域を内蔵し、デフォルトで使用可能な新しいアクセスポイントやデバイスによって、急速に混雑している。

企業ネットワークではWi-Fi 6が一般的に導入されているが、5Gは重要なユースケースに接続性を提供するため、ますます台頭してきている。とはいえ、両者とも果たすべき役割があり、さまざまなユースケースでうまく補完し合っている。

Wi-Fiと5Gは補完関係にある

Wi-Fiと5Gは競合する無線技術のように見えるが、実際には無線ローカルエリア通信のための別個のプロトコルである。しかし、Wi-Fi 6と5Gは互いに競合するのではなく、補完し合うものである。その方法を説明しよう：

Wi-Fi 6：

• 屋内をカバーする非常に費用対効果の高い技術である。
• 家庭、企業、その他の公共スペースなど、ほとんどの屋内環境に最適です。一般的に、信頼性が高く、費用対効果の高い接続性を多数のデバイスに提供します。
• 免許不要の周波数帯を使用するため、到達距離は短いが、局地的なカバーに適している。
• Wi-Fiの導入は、企業のIT部門でWi-Fiの能力を簡単に利用できるようになったため、より簡単になった。

一方、5G： 

• 認可された周波数帯で展開されるように設計されているため、（無線パワーにもよるが）はるかに広い範囲をカバーし、同時に他の未知で予期せぬソースからの干渉を避けることができるという利点がある。
• Wi-Fiに比べ、かなり幅広いユースケースでサービス品質（QoS）要件を満たすように設計されている。
• 完全なモビリティでワイドエリアとローカルの両方のカバレッジをサポートします。ハンドオーバーとモビリティ管理を内蔵しており、デバイスが無線/アクセスポイントをまたいで動作する場合でも、カバレッジゾーン内でのシームレスな移動が可能です。
• 低レイテンシーと高スループットを実現し、自律走行型無人搬送車（AGV）や自律移動型ロボット（AMR）を活用するさまざまな企業に最適です。

5GとWi-Fi 6の両方を使用する企業環境では、それぞれの特徴や長所により、異なるユースケースがそれぞれの技術により適している：

• エンタープライズWi-Fiによるサービス向上:
  • 一般的なオフィス接続：インターネット閲覧、電子メール、コラボレーション・ツールなどの標準的なオフィス業務では、一般的にWi-Fiの方がコスト効率が高く、導入も容易です。
  • BYOD（Bring Your Own Device）：Wi-Fiは、従業員がノートパソコン、スマートフォン、タブレットなど、自分のデバイスを持ち込んで接続する環境に適している。
  • 屋内カバレッジ：小規模な屋内スペースでは、Wi-Fiは大規模なインフラを必要とせず、強力で信頼性の高いカバレッジを提供できます。
  • 広帯域幅アプリケーション：Wi-Fiは、限られたエリア内でのビデオ会議、ストリーミング、大容量ファイルのダウンロードなど、広帯域幅のアクティビティに最適です。
  • 一時的なセットアップ：短期間のイベントや急速に変化する環境では、Wi-Fiはインフラに多額の投資をすることなく、迅速かつ柔軟に展開できます。
• 5Gプライベート・ネットワークでより良いサービスを:
  • 産業用IoT（IIoT）アプリケーション：5Gは、自動化、遠隔監視、機械の制御などの重要なIIoTアプリケーションに優れた信頼性と低遅延を提供します。
  • 高いモビリティのユースケース：港湾、物流センター、大型倉庫など、高いモビリティが要求される環境では、5Gが提供するシームレスな接続性が役立ちます。
  • 高いセキュリティとプライバシー要件：5Gはセキュリティとデータ・プライバシーが強化されているため、医療、金融、防衛など規制要件の厳しい業界に適している。
  • 広域カバレッジ：5Gはより広いエリアをカバーし、キャンパスや大規模な工業用地、遠隔地などの環境において、より優れたサービス継続性を提供することができる。
  • 重要な通信：リアルタイム制御システム、自律走行車、ミッションクリティカルな通信など、超高信頼性低遅延通信（URLLC）を必要とするアプリケーションは、5Gがより適している。
  • サービス品質（QoS）管理：5Gは高度なQoS機能を提供し、重要なアプリケーションやサービスの一貫したパフォーマンスを保証します。

企業や業界にとって、5GとWi-Fiの両方を導入し、さまざまなユースケースの特定のニーズに合わせてネットワークインフラを最適化することは理にかなっており、事業全体にわたって堅牢で信頼性が高く、安全な接続性を確保することができる。

5Gは産業用ユースケースに適している

産業用アプリケーションの大半は、現在のWi-Fi規格では達成するのが非常に困難な一定レベルのパフォーマンスを必要とします。ここでは、産業用ユースケースにおける5GとWi-Fiの比較について説明する：

表に基づき、Wi-Fiに対する5Gの利点をまとめると以下のようになる：

• レイテンシーとデータレート：5Gは、ロボット工学、機械制御、AGV、AMRなどの産業環境におけるリアルタイム・アプリケーションに不可欠な低遅延を保証します。5Gはまた、リアルタイムのビデオ監視や高度な分析など、高速データ転送を必要とするアプリケーションに有益な、はるかに高いデータレートを保証することができます。 
• 信頼性と回復力：5Gは、認証メカニズム、データの暗号化、メッセージの完全性保護など、さまざまなレベルのセキュリティを提供し、企業や産業界の機密データが盗み見られたり改ざんされたりしないようにします。5Gアーキテクチャの冗長性機能は、高い信頼性を保証します。これは、ダウンタイムが大きな金銭的損失や安全上の危険につながるミッションクリティカルな産業用アプリケーションにとって重要です。 
• スケーラビリティと大容量：利用可能な帯域幅にもよるが、5Gは1平方キロメートルあたり膨大な数の接続デバイスをサポートすることができる。これは一般的に、多数のセンサー、アクチュエーター、デバイスが同時に通信する必要がある産業用IoT環境には不可欠である。5Gはまた、デバイスのシームレスなモビリティを可能にする適切に計画された無線を追加することで、カバレッジエリアを拡大することもできる。さらに、ネットワーク・スライシングにより、単一の物理インフラ上に複数の仮想ネットワークを作成し、それぞれを特定のアプリケーション要件に合わせて調整することができる。この機能は、重要度の低いアプリケーションや他の従業員の通信ネットワークからの干渉を受けることなく、重要な産業用アプリケーションが優先度の高い専用のネットワークリソースを確保できるようにするために重要な役割を果たします。
• エッジ・コンピューティングとストレージ：5Gネットワークはエッジ・コンピューティング・インフラと統合するように設計されており、計算能力をデータ生成源に近づける。これは、予知保全、リアルタイムの品質管理、メンテナンスやトレーニングのための拡張現実（AR）など、遅延の影響を受けやすいアプリケーションにとって極めて重要です。さらに、データをローカルに保存することで、情報が非常に短時間で利用可能になるだけでなく、機密情報が施設内で安全に保たれる。 
• 干渉の低減と体感品質の向上：産業環境では、機械や設備から大きな電磁干渉（EMI）が発生することがよくあります。5Gは、様々な異なる周波数帯（ミリ波を含む）のライセンスバンドを使用することができ、高度な干渉管理技術により、主に5GHz帯で動作するWi-Fi 6と比較して、このような厳しい条件下でより堅牢です。さまざまな種類のトラフィックに対して保証されたサービス品質（QoS）を提供できるため、重要度の低い他のトラフィックに影響されることなく、重要な産業用アプリケーションに必要な帯域幅と低遅延が確保され、エンドユーザーの体感品質（QoE）が向上します。

5GかWi-Fiかではなく、5GとWi-Fiであり、Wi-Fiが企業内の接続性を向上させる多くの側面を補完することを念頭に置くべきである。最も明白なケースは、トラフィックをセグメント化して、クリティカルでない、または遅延の影響を受けにくいトラフィック（従業員のデバイス、監視システム、日常的なデータ転送など）をWi-Fi 6にオフロードすることで、5G帯域幅の使用を最適化し、混雑を緩和することができます。

パフォーマンス比較分析

5GとWi-Fiの比較をよりよく理解するために、最適化された企業接続に不可欠なKPIを用いたパフォーマンス分析を紹介する：

各KPIの詳細

結論

5GとWi-Fi 6はどちらも大きな利点を提供し、異なる分野で優れている。多くの企業の要件は既存のWi-Fi 6ソリューションですでに満たされているが、他の多くの企業は、より信頼性が高く、能力の高い企業向け5Gネットワークを必要としている。これが、プライベート5Gソリューションへの関心が高まっている主な理由だ。5GとWi-Fi 6は、多様な運用ニーズを満たし、パフォーマンス、コスト、複雑性を最適化するために、それぞれの技術の強みを活用し、補完的で堅牢な接続ソリューションを構築できることを忘れてはならない。