サイトごとに最適なネットワークを解き放つ：

ロバステル Roaming 次世代グローバルIoT接続

ホワイトペーパー – エグゼクティブサマリー

ブリーフ

ローミングSIMは、IoTやM2M展開における不安定なGSM接続の解決策として長年推進されてきた。しかし実際には、問題の一部しか解決しない。ネットワーク選択はSIMカードではなくハードウェアとファームウェアによって制御されるため、マルチネットワークSIMが利用可能であっても、デバイスは低品質または障害のあるネットワークに「固定」されたままになる可能性がある。

ロバステル スマートローミング技術は、さらに一歩進んでいます。信号強度だけでなく、ping時間や接続成功率を通じて実際のデータ接続状態を継続的に監視します。接続が失敗したり、定義された品質基準を下回った場合、スマートローミングは自動的にルーターをより良好なネットワークに切り替えます。

この積極的なアプローチは、ダウンタイムが許容できないIoTアプリケーション向けにキャリアグレードの信頼性を提供し、コストのかかる現地訪問を不要にするとともに、接続デバイスの稼働率をほぼ100%に保ちます。

学べる内容

単一ネットワークSIMとステアリングローミングSIMの限界、そしてミッションクリティカルなIoTにおいてステアリング非対応SIMだけでは不十分な理由。
自動ネットワーク選択（3GPP 23.122）の仕組みと、IoTアプリケーションで頻繁に失敗する理由
「最強の信号」という神話が誤解を招く理由と、それが実際の稼働時間に与える影響
スマートローミングが、ヘルスチェック、pingテスト、手動ネットワーク切り替えを組み合わせることで知能性を付加する方法。
導入オプション：RobustOS App Centre経由でのSmart Roamingインストール、または大規模な事前設定によるゼロタッチ展開。

はじめに

SMARTローミングは、IoTおよびM2Mソリューションプロバイダーが要求する水準までGSM接続の信頼性を高める新技術であり、ロバステルでのみ利用可能です。

マルチネットワーク（いわゆるローミング）SIMは、断続的なGSM通信の解決策としてしばしば提案されてきたが、これは物語の半分に過ぎない。そしてこの物語は、こうした製品を販売する者たちによってほとんど理解されず、完全に説明されることも稀である。

問題

原則として、1つの国におけるすべての2G、3G、4Gネットワークへのアクセスを提供するローミングSIMは、単一の通信事業者（有限なカバレッジと潜在的な断続的な混雑が主な問題点）を通じてのみセルラーインターネット接続を行うという制限に対する優れた解決策のように思える。しかし、これは戦いのほんの一部に過ぎない。

ネットワーク選択はSIMカードではなくハードウェアの機能であるため、ローミングSIMは理論上は良いアイデアに思えますが、マルチネットワークSIMを使用しても、接続が失われた際にデバイス（ルーター／モデム）が代替ネットワークに移行しない可能性があります。

「ネットワーク選択」を規定するプロセスの詳細な内容は、3GPP規格TS 3GPP 23.122に記載されており、https://portal.3gpp.org/からダウンロード可能です。これにより、より技術的な読者に対して、自動ネットワーク選択の詳細と制限事項を説明するのに役立ちます。

解決策

「SMART Roaming」をサポートするロバステル、現在のネットワークにおけるモバイルデータ通信の喪失を検知し、短時間で代替ネットワークへの強制切替を行うよう設定可能です。これにより、現地訪問コストを削減できるほか、大規模なセルラー接続デバイス展開前に、接続デバイス向けに「最高信頼性」通信手法を導入した安心感を得られます。

SMARTローミングは、信号強度だけでなく「Ping時間」と「Ping完了率」もチェックし、現在の接続状況をより包括的に把握します。ヘルスチェックに失敗した場合、ルーターは代替ネットワークの品質を動的に評価し、通信が途絶えた場合や「低品質」と判断された場合には、次に最適なネットワークへ自動的に切り替えます。

SIMの種類

まず、M2M/IoTアプリケーション向けに販売されているSIMの基本的な種類を理解することが必要です：

シングルネットワークSIM

これらのSIMカードは通常、単一の国における単一ネットワークでの通信を提供します。これは、設置場所（特に建物内）で特定のネットワークの通信エリア外の場合、通信が機能しないことを意味します。また、多国籍展開の場合、異なる地域ごとに多数の異なるSIM契約を締結する必要があり、これは物流的に困難であり、大規模な管理は事実上不可能です。

これらの問題に対して従来提案されてきた解決策は、ジャージー・テレコム、テレ2、テレノール、KPN、ボーダフォン、テレフォニカなどのアグリゲーターが提供するローミングまたは「マルチネットワーク」SIMの提供である。

多くの人が気づいていないのは、すべてのローミングSIMカードが同じではないということです！

ステアードローミングSIM

この種のSIMは、国ごとに複数のネットワークに「アクセス可能」ですが、通信事業者の商業的利益のために特定のネットワークまたはネットワークサブセットを優先します。大半の場合、この優先制御は信頼性の高い通信のためではなく、「優先」ネットワークを利用することでコスト削減を図るために実装されています。これは、可能な限り100％に近いネットワーク稼働率を必要とするIoTサービス／システムプロバイダーが求めるものとは、一般的に正反対のものです。

ローミングの制御は複雑な主題であり、本ドキュメントでは扱わない。主要かつ最も簡便な解決策は、高品質の「制御なし」ローミングSIMを選択することである。ただし、制御付きローミングスキームを巧みに組み合わせることで、望ましい商業的成果を達成できる場合もある。

非固定ローミングSIM

ステアードローミングの欠点が市場で顕在化するにつれ、一部のモバイルサービスプロバイダーは「アンステアード」ローミングSIMの提供と推進を開始した。これはSIMに優先ネットワークリストが搭載されておらず、ネットワークレベルでの事業者側による誘導を受けないことを意味する。本質的に、アンステアードローミングSIMは白紙の状態であり、必要に応じてネットワークにアクセスするだけで、「サイコロの操作」は一切行われません。稼働時間や信頼性が重要なM2M/IoTアプリケーションにとって、これはおそらく最も望ましい出発点と言えるでしょう。

ネットワーク選択プロセス

ローミングSIMに関する最も誤解されがちな概念の一つが、ネットワーク選択である。

多くの人が信じていることとは異なり、SIMカード自体はネットワーク選択に能動的に関与しません（SIMツールキットアプリケーションを利用してそのような目的を達成するものは例外ですが、これは一般的ではありません）。適切なネットワークの選択は、ハードウェアの機能、および／または関連するファームウェア（通常はATコマンドを介して）によってハードウェアに指示される動作方法によって行われます。

ネットワーク選択には、基本的に2つのタイプがある：

自動ネットワーク選択

このプロセスは、以下に詳述するTS 3GPP 23.122の規則セットによって定義される：

MS（移動体端末）は、利用可能かつ許可されている場合、以下の順序で他のPLMN/アクセス技術組み合わせを選択し、登録を試みる：

EHPLMNリストが存在しないか空の場合にはHPLMN、またはEHPLMNリストが存在する場合に利用可能な最高優先度のEHPLMNのいずれか。
SIM内の「アクセス技術付きユーザー制御PLMNセレクタ」データファイル内の各PLMN/アクセス技術組み合わせ（優先順位順）；
SIM内の「アクセス技術付き事業者制御PLMNセレクタ」データファイル内の各PLMN/アクセス技術組み合わせ（優先順位順）；
受信品質の高い信号がランダムな順序で受信された他のPLMN/アクセス技術組み合わせ；
信号品質の低い順に、その他のPLMN/アクセス技術組み合わせ。

これらのネットワーク選択ルールは、何年も前に定義されたものであり、TCP/IP通信が機能する能力を、利用可能なネットワークの指標として使用していません。これは、セルラー端末が良好な信号強度を持つネットワーク上にいても、他の理由によりデータ送信が不可能な状態になり得ることを意味します。これは、あらゆるIoT/M2Mサービスプロバイダーにとって極めて望ましくない状況です。

もう1つの重要な点は、この選択プロセス以前に、ハードウェアは常に「最後に正常に動作したネットワーク」またはRPLMN（登録済みPLMN）を使用しようとするため、再起動しても必ずしも未接続システムが動作状態に移行するとは限らないことです。RPLMNの概念は、自動ネットワーク選択プロセスの不具合により、ルーターがデータ通信が機能しないネットワークに接続し続ける可能性があることを意味します。この結果、単純にデータ通信が失われることになります。

この非常にわかりにくい点は一般的に理解されておらず、ローミングSIMを自動ネットワーク選択で使用する際に「すべてが問題なく動作する」ことを期待している人々に大きな影響を及ぼす。

自動ネットワーク選択プロセスはパケット交換通信への配慮がないため、良好な信号強度を確認しながらもインターネット上のサーバーと通信できないアプリケーションは、接続状態が回復しないまま継続し、自動復旧は行われない。

この問題を回避するには、デバイスファームウェアに追加のロジックが必要です。

ロバステル「SMART Roaming」アプリケーションが解決を目指す根本的な課題は、自動ネットワーク選択の簡便性を活用しつつ、ヘルスチェックと手動ネットワーク選択を補完的に用いることで、信頼性を可能な限り高めることにあります。

最強の信号神話

特に販売・マーケティング部門から、非固定ローミングSIMの販売業者による以下のような発言や類似の主張を耳にする機会がますます増えている：

このSIMカードは最も強力なネットワークに接続するため、他のSIMカードよりもはるかに信頼性が高いです。

この文書で示されているように、ネットワーク選択プロセスは残念ながらこの単純な決め文句よりも複雑であり、以下の理由から明らかに誤りである。

SIMカードは能動的に何かに接続することはありません。また、ネットワーク選択に関する決定を独自に行うこともありません。これはTS 3GPP 23.122プロセスに従うようコーディングされたセルラーモジュール／ルーターの機能です。SIMカードは実質的に単なるファイルの保管庫に過ぎません。
図2.0から、ステップ(iv)ではネットワークが「ランダムに」選択されることが明記されている——最強信号優先ではない。この設計には非常に合理的な理由がある。もし全ての端末が常にRSSIによる最良信号を選択する場合、良好な（「高品質な」）信号強度が保たれている限り、ローミング端末が利用可能な全セルからランダムに選択する場合よりも飽和状態に陥る確率が高くなる。

手動ネットワーク選択

一方、手動でのネットワーク選択は自動選択と比べて比較的非常に単純である。端末は特定のネットワークへの接続を要求でき、SIMカード／プロバイダーが該当サービスの登録を許可している限り、接続が確立される。

この段階では、次のように問うのが妥当だろう。

「なぜすべてのM2Mアプリケーションが手動ネットワーク選択を使用しないのか？」

ハードウェアメーカーの理解不足と、こうしたサブルーチンの開発プロセスにおける比較的高いリスク／複雑さが相まって、多くのメーカーが接続型製品にこうした「仕上げ」を施すことを躊躇している。

ロバステル「SMART Roaming」は、自動ネットワーク選択の限界を克服し、高い稼働率を必要とするセルラーIoTデバイスが確実に接続できるようにします。

ロバステル提携：稼働時間の保証

信頼性の低い接続性はIoT導入の隠れたコストです——しかし、そうである必要はありません。ロバステルローミング技術ロバステル、マルチネットワークSIMを真に耐障害性の高い接続へと変革します。エンタープライズグレードのハードウェアとグローバルな専門知識がこれを支えています。ロバステルと提携し、ダウンタイムを排除し、サポートコストを削減し、IoTデバイスにふさわしい信頼性の高い接続性を提供しましょう。