COLUMNコラム

プライベートLTEの導入課題と選定ポイント｜自社に合う通信方式を選ぶには

工場や医療施設、鉄道関連施設では、スマートフォンやIoT機器、センサー、監視カメラなど、現場でネットワークに接続して使用する機器が増えています。それに伴い、「Wi-Fiが安定しない」「一部エリアで電波が届かない」「移動中に接続が切れる」「利用者や端末が増えるとネットワークが重くなる」といった課題を抱える企業も少なくありません。

そこで、通信環境を見直す際の選択肢のひとつとなるのが、企業や組織が自社専用で構築するLTEベースの無線ネットワーク「プライベートLTE」です。国内では、sXGPや自営等BWAなど複数の方式があり、用途や通信環境に応じて選択できます。

本記事では、プライベートLTEの導入時に生じやすい課題と、自社に合う通信方式を選ぶための判断軸を解説します。

通信インフラの見直しが求められている理由

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工場や医療施設では、業務端末やIoT機器の利用が広がり、施設内を移動しながら通信するケースも増えています。主な利用例は次のとおりです。

施設	接続する機器	通信の用途
工場	AGV（無人搬送車）、ハンディ端末、工程管理用タブレットなど	AGVの運行管理・稼働状態の監視、作業指示データの送受信など
医療施設	スマートフォン、ナースコール端末、電子カルテ端末など	スマートフォン内線、ナースコール連携、スタッフ間連絡、電子カルテの確認など

こうした環境では、施設内を移動しながら通信する機器や、多数の端末が同時に接続するケースもあります。そのため、用途や施設環境に応じて、安定した通信を確保することが重要です。

Wi-Fiは免許不要で導入しやすい一方、安定した運用には、アクセスポイントの配置、電波干渉、端末数、移動時の接続切り替えなどを踏まえた設計が必要です。特に、広い施設や移動端末の多い現場では、「接続できるか」だけでなく、必要な通信品質を継続して確保できるかという視点で通信方式を検討することが重要です。

工場でWi-Fiが不安定になる原因や対策については、以下の関連記事で詳しく解説しています。

工場のWi-Fi干渉の原因と対策は？Wi-Fi・ローカル5G・sXGPを比較 | SEIBUソリューション

プライベートLTEとは？選択肢のひとつとして知っておきたい基本

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業務で安定的に使用できる通信インフラを構築するために、プライベートLTEという技術が注目されています。しかし、「言葉は聞いたことがあるものの、内容は詳しく分からない」という方も多いでしょう。

そこで、プライベートLTEの基本的な仕組みや特徴を詳しく解説します。

プライベートLTEの基礎知識

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プライベートLTEとは、携帯電話のネットワークで使われているLTEの技術を、企業や組織が自社専用の無線ネットワークとして構築する仕組みです。

一般の携帯電話回線を利用するのではなく、工場・病院・倉庫・施設などの構内に専用の通信環境をつくるため、公衆回線の混雑状況に左右されにくい特徴があります。また、SIMカードによる認証も可能なため、接続できる端末を管理しやすい点もメリットです。

特に、工場や医療施設、倉庫など、移動しながら端末を利用する現場や、安定した通信が求められる環境での活用が検討されています。

業務用の無線ネットワークには、Wi-Fiやローカル5G、プライベートLTEなど複数の通信方式があります。それぞれ特徴や導入時の注意点が異なるため、利用環境や目的に応じた選択が重要です。主な違いを以下にまとめます。

無線方式	特徴	注意点
Wi-Fi	・免許不要で導入しやすい ・対応端末が多い ・幅広い環境に導入されている	・共有周波数帯を利用するため、設置環境によっては電波干渉を受けやすい ・アクセスポイントを増設しても不安定さが解消しないケースがある
ローカル5G	・自社敷地内に構築する構内専用の5Gネットワーク ・高速・低遅延・多接続	・導入には免許取得が必須 ・自己土地利用・他者土地利用の整理や、周辺無線局との干渉調整が必要 ・SA（5G単独）／NSA（4G併用）構成の検討が必要 ・基地局やコア装置などの構成も本格的になるため、設計・施工・運用のハードルが高い
プライベートLTE	・自社敷地内に構築する構内専用のLTEネットワーク ・SIMによる端末認証が可能 ・移動時のハンドオーバーに対応しやすい ・閉域網構成によって、外部ネットワークから分離した通信環境を構築できる	・対応端末や必要帯域を確認する必要がある ・屋内・屋外のカバー範囲を踏まえた設計が欠かせない ・sXGPなど、用途や環境に応じた方式選定が求められる

Wi-Fiは導入しやすく対応端末も多い一方で、共有周波数帯を利用するため、設置環境によっては電波干渉や移動時の接続切り替えに課題が出る場合があります。ローカル5Gは高速・低遅延・多接続に強みがありますが、免許取得や設計・運用のハードルが高くなります。

一方、プライベートLTEは、Wi-Fiだけでは安定性に不安があるものの、ローカル5Gほど大がかりな構成までは必要ない現場で検討しやすい通信方式です。特に、構内で利用する業務端末やIoT機器を安定して接続したい場合や、SIM認証によって接続端末を管理したい場合に、自社専用の通信環境を構築できる点がメリットになります。

そのため、通信方式を選ぶ際は、性能の高さだけで判断するのではなく、利用エリア、接続端末、通信量、移動の有無、運用体制などを踏まえて、自社の現場に合う方式を見極めることが重要です。

なお、プライベートLTEには複数の方式があり、sXGPはそのひとつです。sXGPの仕組みや特徴、Wi-Fi・ローカル5Gとの違い、工場におけるWi-Fi干渉への対策については、以下の記事で詳しく解説しています。

関連記事 sXGPとは？Wi-Fiやローカル5Gとの違いと導入メリットを徹底解説 | SEIBUソリューション 工場のWi-Fi干渉の原因と対策は？Wi-Fi・ローカル5G・sXGPを比較 | SEIBUソリューション

プライベートLTEの導入でよくある課題と検討が進まない理由

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プライベートLTEは有力な選択肢になり得ますが、導入検討がスムーズに進まないこともあります。その背景には、通信要件や構成を整理する難しさに加え、コスト感の見えにくさ、関係部門との調整、導入後の運用体制など、複数のハードルがあります。

通信要件が曖昧なまま方式を選んでしまう

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導入検討で起こりやすい失敗のひとつが、通信課題の原因や必要な通信要件を整理しないまま、方式だけを先に選んでしまうことです。

例えば、利用エリア、接続端末、端末数、移動の有無、通信量、セキュリティ要件、既存ネットワークとの接続条件などが曖昧なままだと、導入後に必要なエリアを十分にカバーできない、想定した端末が使えない、運用負荷が想定以上に大きいといった問題につながる可能性があります。

プライベートLTEを検討する際も、「どの方式を導入するか」を先に決めるのではなく、まず自社の現場で何が課題になっているのか、どのような通信品質や運用条件が必要なのかを整理することが重要です。

関係部門が多く主導者が決まりにくい

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基地局の設置や既存ネットワークとの接続には、情報システム部門だけでなく、現場部門、施設管理部門、総務部門などが関係します。そのため、検討を主導する部門や意思決定の役割が曖昧になり、検討が進みにくくなることがあります。

費用対効果が見えにくい

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導入には、機器費用だけでなく、現地調査、設計、設置、運用管理なども必要です。総費用と期待できる効果を整理できていないと、費用対効果を判断しにくく、投資判断も進めにくくなります。

既存Wi-Fiの改善だけで一時対応してしまう

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通信が完全に停止していない場合、アクセスポイントの増設や設定変更で一時的に対応し、通信環境の抜本的な見直しが後回しになることがあります。しかし、原因が電波干渉やカバー範囲、移動時の接続性などにある場合、同様の問題が繰り返される可能性があります。

重要なのは”通信要件を整理すること”

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「通信が不安定」という同じ課題でも、アクセスポイントの配置や電波干渉、接続する端末数、端末の移動に伴う接続先の切り替えなど、原因は現場によって異なります。

そのため、まずは利用場所や端末数、端末の移動の有無、必要な通信速度・安定性などの通信要件を整理することが重要です。そのうえで、Wi-Fi、プライベートLTE、ローカル5Gなどの通信方式を比較し、自社の環境に適した方式を検討しましょう。

失敗しないネットワーク選定のポイント

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通信方式の選定で失敗しないためには、複数の判断軸を持つことが重要です。ここでは、通信方式を比較する際に押さえておきたい4つの観点を紹介します。

通信品質・安定性で考える

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通信方式を選ぶ際は、通信が途切れた場合に業務へどの程度の影響があるかを確認することが重要です。

例えば、工場における設備監視やAGV（無人搬送車）の運行管理、医療施設におけるスタッフ間連絡や情報共有などでは、通信速度だけでなく「安定して接続を維持できること」が重要な要件になります。

なお、AGVの安全停止や衝突回避はAGV本体側のフェイルセーフ設計（異常が発生した際に安全側へ移行する仕組み）が前提です。無線ネットワークは、運行管理やデータ連携を支える役割を担います。

カバー範囲・移動対応で考える

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ネットワークの利用範囲と、端末の移動の有無も重要な判断軸です。工場・倉庫・病院など広い施設内で利用する場合は、必要なエリアをカバーできるかに加え、端末の移動に伴って接続先を切り替える「ハンドオーバー」に対応できるかを確認しておくことが重要です。

導入後の運用負荷・セキュリティで考える

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業務データや医療情報などを扱う場合は、端末認証や閉域性（外部ネットワークから分離した通信環境）などのセキュリティ要件を確認します。あわせて、端末追加時の設定や保守対応など、導入後の運用負荷も考慮することが重要です。

導入の難易度・コストで考える

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通信方式は性能だけでなく、導入コストや運用負荷とのバランスも踏まえて選ぶことが重要です。過剰な構成は費用の増加につながる上に、初期費用だけを優先すると、再設計や追加投資が必要になる場合があります。

求める通信品質を満たし、無理なく運用できるかを総合的に判断しましょう。

プライベートLTEが向いているケース

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今回ご紹介した3つの通信方式のうち、プライベートLTEは、以下のような環境で導入を検討しやすい通信方式です。

一方、広い屋外エリアでの通信や大容量通信を重視する場合は、自営等BWAやローカル5Gなど、他の通信方式も含めて検討します。

また、監視カメラなど継続的に映像を伝送する機器では、必要な通信帯域を事前に確認することが重要です。

sXGPは比較的導入しやすい選択肢のひとつ

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 プライベートLTEには複数の方式があり、その中でもsXGPは比較的導入を検討しやすい方式です。sXGPには、次のような特徴があります。

ローカル5Gのような本格的な通信環境までは必要ないものの、既存Wi-Fiだけでは安定性に不安がある現場で候補になりやすいでしょう。

ただし、sXGPを選べばすべての通信課題が解決するわけではありません。導入前には、次のような点を確認する必要があります。

まずは現在の通信環境でどのような課題が起きているのかを整理し、Wi-Fiの改善で対応できる範囲と、プライベートLTEを検討すべき範囲を明確にしましょう。そのうえで、導入しやすさや運用のしやすさも含めて、sXGPが自社に適した選択肢となるかを検討することが大切です。

まとめ｜通信課題を整理し、自社に合う方式を選ぼう

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プライベートLTEは、工場・医療施設・倉庫・娯楽施設・鉄道関連施設など、安定した無線通信が求められる現場における通信環境の改善に活用されています。特にsXGPは、免許不要で導入でき、構内PHSの更新やスマートフォン内線などにも活用できる方式です。

ただし、sXGPがすべての現場に適しているとは限りません。通信エリアや接続する端末、必要な通信品質などを整理したうえで、Wi-Fiの改善、sXGP、自営等BWA、ローカル5Gなどを比較し、自社の環境や用途に合った方式を選ぶことが大切です。

西部電気工業では、現状の通信環境の確認からWi-Fi環境の改善、sXGP導入までご相談いただけます。また、音声・映像共有アプリケーションを利用したグループ間通話や、現場作業者の非常事態を関係者へいち早く知らせる非常発報機能も独自アプリケーションで提供しています。通信方式が決まっていない段階からでもご相談いただけますので、まずはお気軽にご相談ください。